Los ARNt no seleccionan directamente qué aminoácidos llevan. En cambio, los ARNt están unidos a sus aminoácidos afines por las enzimas aminoacil ARNt sintetasa (aaRS). En general, hay un aaRS para cada aminoácido del código genético, aunque el número puede variar ocasionalmente.
El aaRS primero reacciona al ATP con su aminoácido correspondiente para formar un aminoacil-adenilato con la liberación de pirofosfato inorgánico (PPi). El pirofosfato se hidroliza inmediatamente a fosfato.
Aminoácido + ATP → Aminoacil-AMP + PPi
PPi → Pi + Pi
Fuente: StudyBlue
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El adenilato de aminoacilo es una molécula de alta energía, y la reacción que lo forma solo avanza debido a la hidrólisis inmediata del pirofosfato, lo que hace que sea prácticamente imposible que la reacción retroceda. El adenilato de aminoacilo permanece en un complejo apretado con el aaRS, que luego se une a su tRNA específico. El grupo de alta energía del adenilato de aminoacilo es mantenido por el aaRS muy cerca del 3′-OH del último nucleótido del ARNt en el extremo 3 ‘. Los dos ligandos fuertemente unidos se doblan y estresan por su asociación con la enzima aaRS de tal manera que sus grupos funcionales se parecen a un intermedio de estado de transición. De esta manera, la enzima cataliza la formación del producto aminoacil-tRNA, con la liberación de AMP.
Aminoacil-AMP + ARNt → Aminoacil-ARNt + AMP
La siguiente es una ilustración “seccionada” de un tRNA complejado con el dominio de unión de su correspondiente aaRS, que muestra sus extensas asociaciones estrecha y específica. Las hélices alfa del sitio de unión son marrones, las láminas beta son azules, y los hilos de lavanda delgados representan tramos de espiral aleatorios del sitio de unión.
Fuente: Aminoacil tRNA sintetasa – Wikipedia
Algunos pares de aminoácidos son difíciles de diferenciar, y un valine-tRNA puede, por ejemplo, ocasionalmente confundirse con isoleucina. Para protegerse de esto, muchas aminoacil tRNA sintetasas tienen un dominio de edición cuya función es verificar la asociación e hidrolizar los errores de asociación.
Fuente: respuesta de Frank Deis a ¿Qué determina el tipo de aminoácido portado en un ARNt específico? ¿El anticodón o el área de aceptación?
Los experimentos han demostrado que si el aminoácido unido se reemplaza artificialmente en el aminoacil-ARNt, los ribosomas procederán a incorporar el aminoácido incorrecto en la cadena polipeptídica en crecimiento. Esto establece que los ARNt no saben nada sobre los aminoácidos a los que están unidos, y a los ribosomas tampoco les importa.