Acidul ribonucleic de transfer de aminoacil (ARNt aminoacil) este utilizat în traducerea secvențelor de ARNm în proteine. ARNt aminoacil constă dintr-o catenă de ARN care include un grup de trei nucleotide, numite codon, unite cu un aminoacid. Fiecare codon este asociat cu un aminoacid specific, deși există o oarecare redundanță; unii aminoacizi sunt perechi cu codoni multipli. Această formă de ARNt ajută la transportul aminoacizilor către ribozom, unde are loc translația, iar codonul ARNt se asociază apoi cu o secvență complementară pe catena de ARNm, permițând aminoacidului său înrudit să se alăture lanțului polipeptidic format în timpul translației. Prin acest proces, informațiile genetice care au fost conținute inițial în catena de ARNt pot fi convertite în aminoacizi care sunt utilizați pentru a forma proteine.
După ce moleculele de ARNt sunt transcrise din secvența de ADN care le codifică, există un proces în două etape pentru a converti aceste catene de ARNt în molecule de ARNt de aminoacil. Aceste reacții au loc în interiorul enzimei specifice aminoacil tARN sintetază pentru un aminoacid dat. Există 20 de tipuri de aceste enzime în total, câte unul pentru fiecare aminoacid.
Inițial, aminoacidul care urmează să fie împerecheat pentru secvența tARN trebuie activat. Acest lucru se realizează prin adenilarea aminoacidului sau legarea acestuia de o moleculă de adenozin monofosfat (AMP) într-o reacție consumatoare de energie. ARNt se transferă apoi în complexul aminoacid-AMP și elimină AMP pentru a se alătura la aminoacid. AMP din această reacție provine din adenozin trifosfat (ATP), care se transformă în AMP și o moleculă de pirofosfat care furnizează energia pentru această reacție.
Enzimele aminoacil tARN sintetaze sunt macromolecule care recunosc care secvențe de ARNt se împerechează cu aminoacidul corect în câteva moduri diferite. Enzimele au regiuni anticodon ale propriului ARNt, care pot recunoaște secvențele codonilor ARNt. Alternativ, enzima poate recunoaște situsurile acceptoare pe secvențele de ARNt care sunt situate la fiecare capăt al moleculelor.
Aceste situsuri multiple de recunoaștere asigură că aminoacizii sunt împerecheați cu secvențele corecte de ARNt și sunt deosebit de importante pentru aminoacizi precum serina, care se pot potrivi cu șase codoni diferiți de ARNt. Secvențele de ARNt conțin, de asemenea, informații genetice în afară de un codon și situsuri acceptoare. Există baze discriminatoare în jurul codonului care împiedică enzima greșită aminoacil tARN sintetază să o preia și să o utilizeze într-o reacție.