L’allungamento procede così: nel sito A della subunità ribosomiale maggiore rimasto libero entra adesso il tRNA carico, il cui codone è complementare al secondo codone dell’mRNA (▶figura 11). Quindi la subunità maggiore catalizza due reazioni:

1. rompe il legame fra il tRNA nel sito C e il suo amminoacido;
2. catalizza la formazione di un legame peptidico fra questo amminoacido e quello attaccato al tRNA situato nel sito A. Ora il secondo amminoacido è legato alla metionina, ma è ancora attaccato al proprio tRNA posto nel sito A.

In che modo la subunità ribosomiale maggiore catalizza il legame fra i due amminoacidi? È stato dimostrato che, se dalla subunità maggiore si tolgono quasi tutte le proteine, essa continua a catalizzare la formazione del legame peptidico; se si distrugge l’RNA, l’attività si arresta. Perciò il catalizzatore sembra essere l’rRNA, che per questo motivo può essere considerato un ribozima. Questa situazione insolita (di solito i catalizzatori dei sistemi biologici sono proteine) è una possibile conferma indiretta dell’ipotesi che l’RNA, e in particolare l’RNA catalitico, si sia evoluto prima del DNA.

Dopo aver consegnato la propria metionina, il primo tRNA si sposta nel sito D, quindi si stacca dal ribosoma e torna nei citosol per caricarsi con un’altra metionina. Il secondo tRNA, che ora porta un dipeptide (una catena di due amminoacidi) slitta nel sito C, intanto che il ribosoma si sposta di un codone lungo l’mRNA in direzione 5'→3'.

Il processo di allungamento della catena polipeptidica continua a mano a mano che si ripetono le seguenti tappe:

• il successivo tRNA carico entra nel sito A rimasto libero e qui il suo anticodone si lega al codone dell’mRNA;
• l’amminoacido appena portato dal tRNA forma un legame peptidico con la catena amminoacidica presente nel sito C, prelevandola così dal tRNA del sito C;
• il tRNA del sito C si sposta nel sito D, da cui poi si distacca. Il ribosoma avanza di un codone, cosicché l’intero complesso tRNA-polipeptide viene a trovarsi nel sito C, resosi appena vacante.

Tutte queste tappe si svolgono con la partecipazione di proteine dette fattori di allungamento.