Mikro RNA biyogenezi, çekirdekten başlayıp sitoplazmada tamamlanan iki aşamalı bir enzimatik süreçtir. Bu sürecin her iki basamağı da RNase III ailesine ait endonükleazlar tarafından yürütülür; ancak her enzim farklı bir kompartmanda farklı bir substrat tanır. Birinci aşamada RNA polimeraz II, primer mikro RNA'yı (pri-miRNA) transkribe eder. Pri-miRNA, saç tokası (hairpin) yapısına sahip yaklaşık 80 nükleotidlik bir öncü diziye gömülmüş çok kilobazlık bir RNA molekülüdür. Mikro RNA biyogenezinin çekirdek aşamasını Drosha gerçekleştirir. Drosha, DGCR8 (Pasha olarak da bilinir) ile birlikte mikroişlemci (Microprocessor) kompleksini oluşturur. DGCR8, ssRNA-dsRNA bileşim noktasını, pri-miRNA'nın kök-döngü yapısındaki, tanır; Drosha ise bu tanıma sonucunda her iki zinciri, saç tokasının tabanından yaklaşık 11 nükleotid uzakta keser. Ürün yaklaşık 60-70 nükleotidlik pre-miRNA'dır ve 2 nükleotidlik 3' çıkıntı (overhang) taşır. Pre-miRNA, Exportin-5 ve Ran-GTP aracılığıyla sitoplazmaya ihraç edilir. Mikro RNA biyogenezinin ikinci aşamasında Dicer devreye girer. Dicer, PAZ ve RNase III domain'lerine sahip bir enzimdir; PAZ domaini pre-miRNA'nın 3' çıkıntısını bağlarken RNase III domaini döngüyü çekirdeğin yaklaşık 22 nükleotid ötesinde keser. Ürün, ~22 nükleotidlik bir dubleks RNA'dır. Bu dubleksin bir zinciri, rehber (guide) zincir, RISC (RNA-induced silencing complex) içindeki Argonaute proteinine yüklenir; diğer zincir, yolcu (passenger) zincir, genellikle yıkılır. Yüklenen mikro RNA, RISC'i hedef mRNA'nın 3' UTR bölgesindeki tamamlayıcı dizilere yönlendirir; bu tanıma translasyon baskılanmasına veya mRNA yıkımına yol açar. Mikro RNA biyogenezinin her iki kesim basamağının da RNase III enzimleriyle yürütülmesi, substrat özgüllüğünün hiyerarşik biçimde katmanlı olduğunu gösterir: uzunluk, yapı ve konumsal işaretler birlikte doğru işlemeyi güvence altına alır. Bu hiyerarşinin bozulması, örneğin DGCR8 delesyonu, özellikle nöral gelişim sırasında geniş kapsamlı gen ifadesi disregülasyonuna yol açar.