Holley, Robert William (szül. 1922. jan. 28. Urbana, Illinois, USA), amerikai biokémikus; 1968-ban Marshall Warren Nirenberggel és H. Gobind Khoranával megosztott élettani és orvosi Nobel-díjat kapott. Kutatásaik segítettek fény deríteni arra, hogy a sejtmag genetikai alkotóelemei miként irányítják a fehérjeszintézist.
Holley 1947-ben szerzett doktori fokozatot (Ph.D) szerves kémiából a Cornell Egyetemen. Számos biokémiai problémát vizsgált az egyetemen működő mezőgazdasági kísérleti állomásokon (1948-64). 1955-56-ban egy évig James R. Bonnernél tanult a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (California Institute of Technology); ezután kezdte meg RNS-kutatásait. 1960-ra Holley és mások is kimutatták, kis ribonukleinsav-molekulák, az úgynevezett transzfer RNS-ek szerepet játszanak abban, hogy az aminosavak fehérjékké kapcsolódjanak össze. Holley és munkatársai eljárásokat dolgoztak ki, hogy a különböző transzfer RNS-eket elválasszák a többi sejtbeli anyagtól. 1965-re Holley meghatározta annak a transzfer RNS-nek az összetételét, amely az alanin nevű aminosavat építi be a fehérjemolekulákba: először sikerült kimutatni a nukleotidok sorrendjét egy nukleinsavban. Ehhez a molekulát enzimekkel le kellett bontani, azonosítani kellett az egyes részeket, és meg kellett fejteni, hogyan illeszkednek össze. Azóta kimutatták, hogy az összes transzfer RNS szerkezete hasonló.
1968-ban Holley a kaliforniai La Jollában a Salk Institute for
Biological Studies munkatársa lett. A következő évben
a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem professzorává is
kinevezték.