Kwas rybonukleinowy z transferem aminoacylo (aminoacylo tRNA) jest używany do translacji sekwencji mRNA na białka. Aminoacylo tRNA składa się z nici RNA, która zawiera grupę trzech nukleotydów, zwanych kodonem, połączonych z aminokwasem. Każdy kodon jest sparowany z określonym aminokwasem, chociaż istnieje pewna redundancja; niektóre aminokwasy są sparowane z wieloma kodonami. Ta forma tRNA pomaga transportować aminokwasy do rybosomu, gdzie zachodzi translacja, a kodon tRNA łączy się następnie z sekwencją komplementarną na nici mRNA, umożliwiając pokrewnemu mu aminokwasowi dołączenie do łańcucha polipeptydowego utworzonego podczas translacji. Dzięki temu procesowi informacja genetyczna, która pierwotnie była zawarta w nici tRNA, może zostać przekształcona w aminokwasy, które są wykorzystywane do tworzenia białek.
Po transkrypcji cząsteczek tRNA z sekwencji DNA, która je koduje, następuje dwuetapowy proces przekształcania tych nici tRNA w cząsteczki aminoacylo tRNA. Reakcje te zachodzą wewnątrz specyficznego enzymu syntetazy aminoacylo-tRNA dla danego aminokwasu. W sumie istnieje 20 rodzajów tych enzymów, po jednym na każdy aminokwas.
Początkowo aminokwas, który ma być sparowany z sekwencją tRNA, musi zostać aktywowany. Odbywa się to poprzez adenylowanie aminokwasu lub wiązanie go z cząsteczką monofosforanu adenozyny (AMP) w energochłonnej reakcji. tRNA następnie przenosi się do kompleksu aminokwas-AMP i usuwa AMP, aby połączyć się z aminokwasem. AMP w tej reakcji pochodzi z trójfosforanu adenozyny (ATP), który przekształca się w AMP i cząsteczkę pirofosforanu, która dostarcza energię do tej reakcji.
Enzymy syntetazy aminoacylo tRNA to makrocząsteczki, które rozpoznają, które sekwencje tRNA łączą się z właściwym aminokwasem na kilka różnych sposobów. Enzymy mają regiony antykodonowe własnego tRNA, które mogą rozpoznawać sekwencje kodonów tRNA. Alternatywnie, enzym może rozpoznawać miejsca akceptorowe w sekwencjach tRNA, które znajdują się na każdym końcu cząsteczki.
Te liczne miejsca rozpoznawania zapewniają, że aminokwasy są sparowane z prawidłowymi sekwencjami tRNA i są szczególnie ważne w przypadku aminokwasów takich jak seryna, która może pasować do sześciu różnych kodonów tRNA. Sekwencje tRNA zawierają również informację genetyczną poza kodonami i miejscami akceptorowymi. Wokół kodonu znajdują się zasady dyskryminacyjne, które uniemożliwiają niewłaściwemu enzymowi syntetazy aminoacylo-tRNA wchłonięcie go i wykorzystanie w reakcji.