I族内含子(Group I内含子)是一种具有自催化作用的核酶，主要存在于rRNA、tRNA和一些蛋白质编码基因中。其二级结构由9个核心配对区(P1-P9)组成，最终折叠形成P4-P6结构域和P3-P9结构域两个关键结构域。第一类内含子通常在其环区插入很长的开放阅读框。

它们广泛分布于真菌和植物线粒体的DNA中，也在四膜动物和其他低等动物的核rRNA基因中被发现。此外，它还分布在一些噬菌体中，如T4、T-even和T7-like。首先，大多数I类内含子的序列是高度可变的，即使在相关的生物体中也是如此。另一方面，同样的I类内含子存在于ctdna和5种不同的蓝藻物种中，这表明它在质体出现之前存在了10亿到35亿年。这一发现证实了I类内含子可能是原始RNA世界的残留物。事实上，I类内含子的催化活性为我们提供了一个全新的视角，了解原始rna如何催化自身复制并促进蛋白质合成的进化。

内含子的起源一直存在争议。有一种观点认为，内含子是后来才出现的，内含子是一个入侵者，它把自己插入到基因中，把基因切开。在这种假设下，内含子的水平转移和转位应该是高概率事件。另一种截然不同的观点是，内含子先出现，出现在元代祖先的基因组中。一类内含子的自催化活性很好地支持了这一观点。然而，这一假说也有一个明显的缺陷：它不能解释原核细胞基因组几乎没有内含子的事实。

一类内含子是由Thoma R. Cech在四膜虫中首次发现的，其中rRNA预成形的自剪接活性依赖于镁离子和GTP。I类内含子催化的自剪接主要与其高度保守的二级和四级结构有关，而镁离子对于I类内含子的折叠是必需的。与蛋白质精华酶一样，一级内含子的折叠可以形成一个由几个关键碱基组成的活性位点，这些碱基在一级序列上相距相对较远。第一类内含子的自剪接由两个连续的酯交换反应组成。这种RNA结构催化剪接主要是通过将5 '和3'剪接位点与鸟嘌呤结合在一起，并通过破坏和形成激活剪接位点的磷酸二磷酸键来实现的。虽然第一类内含子序列差异很大，但在保守区都有非常短的保守序列P、Q、R和S。其二级结构包含9个互补区(P1-P9)。四膜虫的内含子催化核折叠形成两个关键结构域，P4-P6结构域和P3-P9结构域。具体来说，在镁离子的帮助下，鸟嘌呤利用它的3 '氧来攻击5'剪接位点。构象变化允许3 '剪接位点进入活性位点，取代外来鸟嘌呤，允许外显子连接在一起。外显子结合和内含子释放是外显子上3剪接位点上的3氧攻击。

除了催化剪接外，第一类内含子还催化RNA和DNA的内部剪接、RNA聚合、核酸转移、RNA连接和氨基酰剪接。

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