L’acide ribonucléique de transfert d’aminoacyl (ARNt aminoacyl) est utilisé dans la traduction de séquences d’ARNm en protéines. L’ARNt aminoacyl est constitué d’un brin d’ARN qui comprend un groupe de trois nucléotides, appelé codon, relié à un acide aminé. Chaque codon est associé à un acide aminé spécifique, bien qu’il y ait une certaine redondance ; certains acides aminés sont associés à plusieurs codons. Cette forme d’ARNt aide à transporter les acides aminés vers le ribosome, où la traduction a lieu, et le codon d’ARNt s’apparie ensuite avec une séquence complémentaire sur le brin d’ARNm, permettant à son acide aminé apparenté de rejoindre la chaîne polypeptidique formée pendant la traduction. Grâce à ce processus, l’information génétique qui était à l’origine contenue dans le brin d’ARNt peut être convertie en acides aminés qui sont utilisés pour former des protéines.
Une fois que les molécules d’ARNt sont transcrites à partir de la séquence d’ADN qui les code, il existe un processus en deux étapes pour convertir ces brins d’ARNt en molécules d’ARNt aminoacyl. Ces réactions ont lieu à l’intérieur de l’enzyme aminoacyl ARNt synthétase spécifique pour un acide aminé donné. Il existe 20 types de ces enzymes en tout, un pour chaque acide aminé.
Initialement, l’acide aminé qui doit être apparié pour la séquence d’ARNt doit être activé. Ceci est accompli en adénylant l’acide aminé, ou en le liant à une molécule d’adénosine monophosphate (AMP) dans une réaction consommatrice d’énergie. L’ARNt se transfère ensuite au complexe acide aminé-AMP et élimine l’AMP afin de se joindre à l’acide aminé. L’AMP dans cette réaction provient de l’adénosine triphosphate (ATP), qui se transforme en AMP et en une molécule de pyrophosphate qui fournit l’énergie nécessaire à cette réaction.
Les enzymes aminoacyl ARNt synthétase sont des macromolécules qui reconnaissent quelles séquences d’ARNt s’apparient au bon acide aminé de différentes manières. Les enzymes ont des régions d’anticodon de leur propre ARNt, qui peuvent reconnaître les séquences de codons d’ARNt. Alternativement, l’enzyme peut reconnaître des sites accepteurs sur des séquences d’ARNt qui sont situées à chaque extrémité des molécules.
Ces sites de reconnaissance multiples garantissent que les acides aminés sont appariés aux séquences d’ARNt correctes et sont particulièrement importants pour les acides aminés comme la sérine, qui peuvent correspondre à six codons différents d’ARNt. Les séquences d’ARNt contiennent également des informations génétiques en dehors d’un codon et de sites accepteurs. Il existe des bases discriminantes autour du codon qui empêchent la mauvaise enzyme aminoacyl ARNt synthétase de l’absorber et de l’utiliser dans une réaction.