Aminoasil-tRNA sentetazları hem ökaryotlarda hem de bakterilerde bulunur. Ökaryotların 20 amino asidi eşleştirmek için 20 farklı aminoasil-tRNA sentetazı olmasına rağmen, birçok bakteri bu aminoasil-tRNA sentetazlarının tümü için genlere sahip değildir. Buna rağmen, proteinlerini sentezlemek için hala 20 amino asidi kullanıyorlar. Örneğin, bazı bakteriler glutamini partneri tRNA ile eşleştiren enzimi kodlayan gene sahip değildir. Bu organizmalarda, bir enzim tüm glutamik asit tRNA moleküllerine ve tüm glutamin tRNA moleküllerine glutamik asit ekler. Daha sonra, ikinci bir enzim, glutamik asidi, ikinci tRNA molekülleri üzerindeki glutamine kimyasal olarak değiştirir ve böylece uygun çifti oluşturur.
tRNA ve aminoasil-tRNA sentetazın eşit önemi, bir amino asidin eşleştirilmiş tRNA'ya bağlandıktan sonra kimyasal olarak farklı bir amino aside dönüştürüldüğü bir dizi deneyle kurulmuştur. Birin vitro protein sentezi deneyinde, bu "hibrit " aminoasil-tRNA molekülleri, bu tRNA'nın kullanıldığı peptid zincirinin her noktasına yanlış amino asidi yerleştirdi. Sonuçlar, hem tRNA'nın hem de enzimin, mRNA tarafından kodlanan amino asit dizisinin doğru translasyonu için eşit derecede gerekli olduğunu göstermiştir.
Hücrelerde, aminoasil-tRNA sentetazları, aktif bölgesinde bağlı amino aside bağlanması gereken doğru tRNA'yı tanımlamak için yapısal ve kimyasal tamamlayıcılık kullanır. Çoğu tRNA sentetazı, her biri antikodondaki bir nükleotide şekil ve yük olarak tamamlayıcı olan üç bitişik nükleotid bağlayıcı cep içerir. Bu cepler, tRNA'nın antikodon döngüsündeki spesifik nükleotitleri tanırken, ek amino asitler, amino asit kabul eden kol ile etkileşime girerek, doğru tRNA'nın enzimin sentez bölgesine uymasını sağlar.
