El empalme alternativo de ARN es el empalme regulado de exones e intrones para producir diferentes ARNm maduros a partir de un solo pre-ARNm. A diferencia del empalme constitutivo, en el que un solo gen produce un solo tipo de ARNm, el empalme alternativo permite a un organismo producir múltiples proteínas a partir de un solo gen y desempeña un papel importante en la diversidad de proteínas.

Hay cinco tipos de empalme de ARN alternativo que varían en las formas en que se eliminan o retienen los segmentos de pre-ARNm en el ARNm maduro. El primer tipo es la omisión de exones, en la que algunos exones, junto con todos los intrones, se eliminan selectivamente. Este es el tipo más prominente de empalme alternativo observado en humanos. El segundo tipo, la retención de intrones, ocurre cuando un intrón específico se retiene en el ARNm maduro mientras que los demás se eliminan. Este tipo de empalme es más frecuente en las plantas que en los humanos. En el tercer y cuarto tipo de empalme alternativo, se seleccionan sitios de empalme alternativos de 5' o 3' en exones específicos, respectivamente. Este cambio en los sitios de empalme 5' y 3' acorta o alarga el exón, lo que da como resultado diferentes tipos de ARNm maduros. Este tipo de empalme alternativo se produce tanto en humanos como en plantas. El último y más raro tipo de empalme de ARN alternativo son los exones mutuamente excluyentes en los que, de dos exones, solo se conserva uno mientras se elimina el otro.

El empalme alternativo está regulado por diferentes elementos de acción cis y factores de transacción. Los elementos de acción cis son secuencias de ADN que están presentes cerca de los genes estructurales, mientras que los factores de acción trans son otras moléculas que se unen al ADN. En el empalme alternativo de ARN, los elementos que actúan cis consisten principalmente en potenciadores y silenciadores de empalme específicos de exones e intrones. Los factores de acción, como las proteínas SR (factores de empalme ricos en serina/arginina), pueden unirse a los potenciadores de empalme de exones o intrones para ayudar a la maquinaria de empalme a reconocer los sitios de empalme débiles. Por otro lado, las proteínas como las ribonucleoproteínas nucleares heterogéneas se unen a los silenciadores de empalme de exón o intrones para evitar el empalme enmascarando los sitios de empalme del spliceosoma.

El empalme alternativo de ARN es común en los eucariotas superiores. Casi el 95% de los genes humanos se empalman alternativamente; Por lo tanto, los defectos en la maquinaria pueden afectar significativamente la función de los órganos y pueden provocar cáncer y otras enfermedades, incluidos trastornos neurológicos y cardíacos. En los seres humanos, las mutaciones que afectan directamente al empalme del pre-ARNm representan más del 15% de las enfermedades genéticas, como la progeria de Hutchinson-Gilford y la beta-talasemia.