RNA是以DNA为模板转录形成的一条单链分子。它既是信息分子,又是功能分子,除了作为遗传物质传递信息外,RNA在基因表达、信号传导等生命活动中也有着重要的催化和调控作用。结构的多样性决定了功能的多样性。然而,以PDB中蛋白质已有的结构数量为基准,RNA的结构还不足1%,这与RNA结构柔性所导致的研究方法缺乏直接相关。另一方面,随着生物学的发展,结构研究已经不再局限于静态结构,对于柔性单链的RNA而言,动态结构研究也极为重要。因此,研究RNA的结构及其动态变化意义重大。RNA结构研究的常用方法有X射线晶体衍射、核磁共振和冷冻电镜等。由于RNA较为动态不易结晶且分子量相对较小的特性,采用X射线晶体衍射或冷冻电镜方法均无法获得高分辨率的结构,而核磁共振方法不仅可以在近生理条件的溶液中进行实验,还可以通过测定动态变化过程中的相关参数来观察结构变化。溶液顺磁弛豫增强(sPRE)是一种能够获取40?范围内长程距离信息的核磁共振方法。与传统PRE相比,sPRE是将顺磁探针均匀地分布在溶液中,避免了探针标记引起的结构变化,尤其适用于难以实现标记的RNA分子。因此,本论文拟采用sPRE方法来研究RNA的结构及其动态变化。本论文采用体外转录和固相合成的制备方法,获得了符合需求的高纯度RNA样品。然后采用sPRE方法解析了模型分子UUCG tetraloop的结构,验证了sPRE在RNA结构解析方面的可行性;进一步将其应用于更为复杂的含假结结构的MMTV A27G的结构研究,发现即使是在仅有配对亚氨基上氢原子sPRE数据的情况下,也较为准确地表征了其结构;最后还将此方法扩展到了RNA的动态变化研究领域,获得了相对动态的HRV-14 cre的结构系综。综上所述,本论文发展了sPRE在RNA结构及动态变化方面的应用,为RNA的结构研究提供了新的方法和思路。