Aminoatsüüli ülekande ribonukleiinhapet (aminoatsüül-tRNA) kasutatakse mRNA järjestuste transleerimiseks valkudeks. Aminoatsüül-tRNA koosneb RNA ahelast, mis sisaldab kolme nukleotiidi rühma, mida nimetatakse koodoniks ja mis on ühendatud aminohappega. Iga koodon on seotud konkreetse aminohappega, kuigi esineb mõningast liiasust; mõned aminohapped on seotud mitme koodoniga. See tRNA vorm aitab transportida aminohappeid ribosoomi, kus toimub translatsioon, ja tRNA koodon paaristub seejärel komplementaarse järjestusega mRNA ahelas, võimaldades oma sugulasaminohappel liituda translatsiooni käigus moodustunud polüpeptiidahelaga. Selle protsessi käigus saab algselt tRNA ahelas sisaldunud geneetilist teavet muuta aminohapeteks, mida kasutatakse valkude moodustamiseks.
Pärast seda, kui tRNA molekulid on transkribeeritud neid kodeerivast DNA järjestusest, toimub kaheastmeline protsess nende tRNA ahelate teisendamiseks aminoatsüül-tRNA molekulideks. Need reaktsioonid toimuvad antud aminohappe spetsiifilise aminoatsüül-tRNA süntetaasi ensüümi sees. Neid ensüüme on kokku 20 tüüpi, üks iga aminohappe kohta.
Esialgu tuleb aktiveerida aminohape, mis tuleb tRNA järjestuse jaoks siduda. See saavutatakse aminohappe adenüülimisega või selle sidumisega adenosiinmonofosfaadi (AMP) molekuliga energiakuluka reaktsiooni käigus. Seejärel kandub tRNA üle aminohappe-AMP kompleksi ja eemaldab AMP, et ühineda aminohappega. Selles reaktsioonis sisalduv AMP pärineb adenosiintrifosfaadist (ATP), mis muundub AMP-ks ja pürofosfaadi molekuliks, mis annab selle reaktsiooni jaoks energiat.
Aminoatsüül-tRNA süntetaasi ensüümid on makromolekulid, mis tunnevad ära, millised tRNA järjestused paaristuvad paaril erineval viisil õige aminohappega. Ensüümidel on oma tRNA antikoodoni piirkonnad, mis suudavad ära tunda tRNA koodonite järjestusi. Teise võimalusena võib ensüüm ära tunda tRNA järjestuste aktseptorsaidid, mis asuvad molekuli mõlemas otsas.
Need mitmed äratundmissaidid tagavad, et aminohapped on seotud õigete tRNA järjestustega ja on eriti olulised selliste aminohapete jaoks nagu seriin, mis võivad ühtida kuue erineva tRNA koodoniga. tRNA järjestused sisaldavad peale koodoni ja aktseptorsaitide ka geneetilist teavet. Koodoni ümber on diskrimineerivad alused, mis ei lase valel aminoatsüül-tRNA süntetaasi ensüümil seda omastada ja reaktsioonis kasutada.