1982 upptäckte Cech, tillsammans med sina kollegor vid University of Colorado, att vissa RNA-molekyler kan fungera som katalytiska enzymer . Denna upptäckt utmanade den långvariga uppfattningen att alla enzymer var proteiner och gav Cech 1989 års Nobelpris i kemi.

Dessa RNA-molekyler, kända som ribozymer , visade sig vara involverade i splitsningen av RNA-molekyler i protozoen *Tetrahymena thermophila*. Denna upptäckt öppnade upp ett nytt forskningsfält inom RNA-biokemi och ledde till en större förståelse för de olika roller som RNA spelar i biologiska processer.