El procesamiento del ARN ocurre principalmente en las células eucariotas (células que no son células bacterianas).
El procesamiento de ARN es en realidad un proceso de varios pasos. La mayoría (no todos) los genes eucariotas contienen secciones del código para productos proteicos (exones), separadas por secciones que no codifican productos proteicos (intrones). Los intrones deben eliminarse mediante empalme para que el ARN maduro solo tenga las regiones codificadoras de proteínas.
El procesamiento de ARN también incluye modificar los extremos de la molécula de ARN. Estas modificaciones pueden alterar las propiedades del ARN, como la longevidad de la molécula de ARN en la célula (ARN de larga duración = más proteínas hechas de ese ARN).
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Quizás se esté preguntando acerca de la pregunta más importante: ¿por qué hacer moléculas de ARN que requieren procesamiento en absoluto, por qué no solo tienen genes que codifican moléculas de ARN que no requieren procesamiento?
Los intrones cumplen un papel evolutivo muy importante en los eucariotas. Los intrones dividen el gen en dominios que frecuentemente se alinean con dominios proteicos funcionales. Las proteínas plegadas tienen varios dominios que pueden comportarse de manera más o menos independiente. Por ejemplo, una enzima tendrá como mínimo un sitio activo (un dominio que interactúa con el componente sobre el que se va a actuar) y un sitio catalítico (un dominio que cataliza una reacción específica). Puede tener más de un sitio activo dependiendo de lo que haga. Las proteínas que funcionan en combinación con otras proteínas (dímeros, tetrámeros, etc.) tendrán dominios de interacción de proteínas.
Al tener secuencias de intrones entre los dominios, se pueden cometer “errores” que resultan en la recombinación entre dos genes. Si la recombinación ocurre dentro de un intrón, los genes resultantes probablemente seguirán siendo funcionales (capaces de producir proteínas) pero ahora habrá una nueva combinación de dominios funcionales. Por ejemplo, una nueva combinación de sitio activo y sitio catalítico. La posibilidad de que una recombinación aleatoria dentro de un gen produzca una nueva proteína funcional aumenta enormemente al tener el intrón no codificante entre las regiones codificantes.
A continuación se muestra un diagrama bruto del intercambio de exones entre 2 genes, creando 2 nuevos genes. Para que los cambios se transmitan a la descendencia de este individuo, los cambios tendrían que ocurrir en las células germinales (las células que se convierten en gametos).
Es probable que las bacterias no tengan intrones porque son pequeñas, no tienen núcleo y, por lo tanto, pueden no tener el espacio para transportar cantidades masivas de ADN no codificante y, sin un núcleo, no tienen capacidades de localización subcelular para procesar ARN. La evolución bacteriana es muy diferente de la evolución eucariota.
