El motivo de ARN del intrón bZIP es una estructura de ARN que guía el empalme de un intrón no canónico de genes que contienen bZIP llamados HAC1 en levadura , XBP1 en Metazoa , Hxl1 o Cib1 en Basidiomycota y bZIP60 en plantas . El empalme se realiza independientemente del empalmosoma por Ire1 , una quinasa con actividad endoribonucleasa. [1] Los exones están unidos por una ligasa de ARNt. El reconocimiento de los sitios de empalme de intrones está mediado por una estructura secundaria de pares de bases del ARNmque se forma en los límites exón/intrón. El empalme del intrón bZIP es un paso regulador clave en la respuesta de proteína desplegada (UPR). El empalme no convencional mediado por Ire se describió por primera vez para HAC1 en S. cerevisiae . [1]
La estructura secundaria del intrón bZIP está muy bien conservada y consta de dos horquillas (H2 y H3) alrededor de los sitios de empalme y una horquilla extendida (H1) que une los sitios de empalme (ver figura). La secuencia del intrón está bien conservada solo alrededor de los sitios de empalme. Se conservan los motivos de empalme no canónicos C N G'C N G en la región del bucle de las horquillas H2 y H3.
El intrón consenso es muy corto en Metazoa (20, 23 o 26 nt). Sin embargo, las especies de levadura tienen un intrón largo (>100 nt) en HAC1. [2] En Saccharomyces cerevisiae , el intrón largo se empareja con la UTR 5′ y detiene los ribosomas en el ARNm. [3]
El estrés ambiental puede hacer que las proteínas se plieguen incorrectamente y se agreguen. Para protegerse de estos procesos indeseables, una célula puede activar la vía de respuesta de proteína desplegada (UPR). El empalme del ARNm de bZIP por Ire1 es una de las formas altamente reguladas de activar la UPR en respuesta a la presencia de proteínas desplegadas en el retículo endoplásmico (ER). El estrés del RE activa la actividad endorribonucleolítica de las proteínas IRE1 . [1] [4] IRE1 reconoce los motivos del sitio de empalme en la transcripción bZIP y la escinde. [1] [5] Las estructuras de bucle de tallo alrededor de los sitios de empalme y los motivos de secuencia específicos de IRE1 son necesarios y suficientes para que se produzca el empalme. [1]La unión de exones se realiza mediante tRNA ligasa (TRL1 en Saccharomyces cerevisiae ). [6]
El empalme no convencional mediado por Ire del intrón bZIP se ha confirmado experimentalmente en las siguientes especies:
Los métodos computacionales predicen un intrón bZIP con su estructura de ARN característica en 128 de las 156 especies estudiadas. [2] En Fungi , un intrón bZIP se encontró inicialmente solo en Ascomycota (en 52 de las 63 especies analizadas), pero los estudios experimentales mostraron que también está presente en Basidiomycota y otras especies de Candida. Los 45 genomas de vertebrados analizados, 19 de Arthropoda , 7 de Nematoda , 2 de Annelida y 2 de Mollusca contienen una estructura similar a HAC1 característica en un marco de lectura abierto. [2]