新冠病毒（SARS-CoV-2）是一種帶有包膜的病毒，帶有一個約30 kb的正義單鏈RNA基因組。SARS-CoV-2與嚴重急性呼吸症候群病毒（SARS-CoV）和中東呼吸症候群冠狀病毒（MERS-CoV）均屬於β冠狀病毒屬。冠狀病毒（CoVs）感染大多發生在鳥類和哺乳動物中。然而，SARS、MERS和目前的COVID-19的爆發說明CoVs具有超越物種壁壘並在人類之間傳播的強大能力。
CoVs攜帶的基因組極其龐大（26～32kb），每個病毒轉錄本均具有5'- cap結構和3'- poly（A）尾巴。一旦病毒進入細胞後，基因組RNA的兩個開放閱讀框（ORFs）ORF1a和ORF1b會產生非結構蛋白（nsps）。ORF1a翻譯成多聚蛋白1a（pp1a，440～500 kDa），隨後被裂解成11個nsps。ORF1b翻譯成大分子量的多聚蛋白（pp1ab，740～810 kDa），隨後可被切割為16 個nsps。蛋白水解的過程分別由具有木瓜蛋白酶樣蛋白酶結構域和3C樣蛋白酶（3CLPro）結構域的病毒蛋白酶nsp3和nsp5介導。
nsp12介導病毒基因組的複製和轉錄。負義鏈RNA的中間體被用作合成正義基因組RNA（gRNA）和亞基因組RNA（sgRNA）的模板。gRNA由結構蛋白包裝用於後代病毒體的組裝。sgRNA編碼保守的結構蛋白，如刺突糖蛋白（S）、包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）、核衣殼蛋白（N）和一些輔助蛋白。根據當前研究顯示（GenBank：NC_045512.2），已知SARS-CoV-2具有6個輔助蛋白，但是其ORFs尚未通過實驗驗證。
每個冠狀病毒RNA都包含約70 nt的5'「前導」序列，該序列與基因組下遊部分的序列融合。前導序列與下遊序列融合發生在負鏈合成過程中的短基序中，被稱為轉錄調控序列（TRS），緊鄰ORFs。TRS包含一個含有6～7個鹼基的保守核心序列（CS），其周圍的為可變序列。在負鏈合成過程中，RdRP在穿過體內TRS時會暫停，然後將模板置換到前導序列中的TRS（TRS-L），這樣會導致轉錄不連續。雖然上述複製和轉錄機制在其他冠狀病毒中有所揭示，然而已知的機制是否適用於SARS-CoV2以及SARS-CoV-2轉錄組中是否有其他未知？這些都尚不清楚。
2020年4月23日，韓國基礎科學研究院、首爾大學和韓國疾病預防控制中心的研究人員通過納米孔直接RNA測序（Nanopore Direct RNA sequencing）和DNA 納米球測序（DNA nanoball sequencing）技術對RNA樣品進行了測序。納米孔直接RNA測序可直接分析整個長病毒RNA，而不用事先將它片段化。DNA納米球測序雖然只能讀取短片段，但可以精確分析此部分序列。研究人員結合這兩種技術對病毒RNA進行了剖析。測序結果顯示，在病毒轉錄本上找到了至少41處RNA修飾位點，在這些修飾位點中，最常見的基序是AAGAA。在整個病毒基因組中都發現了「AAGAA樣」基序上的修飾位點（包括AAGAA和其他富含A / G的序列），富集在28500～29500位置處。病毒RNA的Poly（A）尾巴平均由47個腺苷酸構成，修飾的RNA比未修飾的RNA具有較短的poly（A）尾巴。除了典型的基因組RNA和9個亞基因組RNA，SARS-CoV-2還可產生未知ORF且具有融合、缺失和（或）移碼的轉錄本。在該項研究中，發現的未知轉錄本和RNA的修飾將為理解SARS-CoV-2的生命周期和致病機理提供參考意義。