Intrones tipo IV, los intrones nucleares con su propia maquinaria
Los intrones son secuencias de ADN que se trascriben a ARN, pero que no darán lugar a la cadena de aminoácidos de las proteínas. Estas secuencias son eliminadas durante la fase de ARN. Aquí una pequeña introducción. Su función no está del todo clara, aunque la hipótesis más aceptada es que son una parte fundamental de la generación de proteínas puesto que permiten el barajado de exones y por lo tanto aumentar el número de proteínas diferentes que se pueden sintetizar con una sola secuencia de ADN. Pero también se ha demostrado que intervienen en procesos de regulación de la expresión genética en diversas situaciones como en situaciones de privaciones o que su presencia preserva del daño en la secuencia de ADN. Su origen no es todavía oscuro y existen dos teorías al respecto: la de los intrones tempranos y la de los intrones tardíos.
Aunque hay intrones en algunos procariotas en general son propios de eucariotas y presentan cierta relación entre cantidad de intrones -y otras secuencias no codificantes- y complejidad del organismo. Dependiendo de la complejidad requerida para eliminar el intrón existen 4 tipos. Ya hemos hablado en sus propios artículos de los tipos I, II y III. Los tipos I y II se caracterizan por ser autocatalíticos, es decir, no necesitan nada más que su propia secuencia para eliminarse -o hacer el splicing- mientras que los denominados tipo III y tipo IV, necesitan cierta maquinaria, denominada spliceosoma en los tipo III. En ocasiones los intrones tipo III y tipo IV se agrupan juntos como intrones nucleares.
Los intrones de tipo IV son los menos autónomos de todos, puesto que necesitan enzimas para eliminarse. Se encuentran exclusivamente en el núcleo de eucariotas, pero no de sus orgánulos, y en arqueas. Todos los intrones de este tipo se encuentran en las secuencias de ARNt -el ARN de transferencia-, unas secuencias de ARN que adoptan una estructura tridimensional con un alto grado de autosolapamiento de la secuencia. En ellos la presencia de estas secuencias podría evitar el autosolapamiento de la hebra de ARN antes de formar el ARNt. Además de los tipo IV se han encontrado intrones de tipo I en los ARNt. En el caso de los tipo III el spliceosoma o ayustosoma está formado por pequeños ARN y polipéptidos, pero en el caso del tipo IV es necesaria la participación de enzimas propias para la actuación en el tARN, como son una endonucleasa para cortar la hebra de ARNt y una ligasa de ARNt para volver a unir los extremos de los exones. Ambos tipos de proteínas pueden actuar de forma independiente y requieren energía para su actuación en forma de ATP, que será oxidada hasta AMP en el caso de la ligasa.
La endonucleasa está formada por 4 subunidades, 2 catalíticas y 2 estructurales. EL corte de la hebra se dará en un único paso en el que se corta la secuencia intrónica que tiene unas 80 bases nitrogenadas.
La ligasa tiene un centro catalítico de Magnesio y une AMP. En un proceso de dos pasos unirá primero un extremo del ARNt al que pasará el grupo AMP. Una vez cargado, esto permitirá que ambos extremos puedan unirse mediante la acción catalítica de la ligasa, liberando AMP y la hebra reconstituida.