核酸适体（Nucleic acid aptamer）是一类经指数富集配体系统进化技术SELEX（Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment）从体外人工合成的单链核酸文库中筛选出的核酸小分子，分为DNA适体和RNA适体。其中RNA适体因其二级结构的多样性而具有靶分子广、亲和力高、特异性强等特点，而且易改造修饰、制备方便，在基础研究、临床诊断、药物研制等方面展现了广阔的应用前景。本论文以精氨酸为研究对象通过SELEX筛选技术获得了特异性结合精氨酸的RNA适体，并对其生物活性进行了评价。本实验中，我们通过体外合成的方式构建了单链DNA文库，总长度100个核苷酸，由两端37个固定接头序列和中间63个随机序列构成；利用PCR技术对DNA文库进行双链扩增，再通过体外转录的方式获得筛选的起始材料——单链RNA文库。RNA文库中含有63个随机排布的核苷酸，4种碱基分布均匀，几乎囊括了所有随机组合的可能性。我们选择代谢小分子精氨酸作为研究对象，利用共价耦联琼脂糖珠子的精氨酸作为固定相，对单链RNA文库进行体外筛选；对筛选获得的RNA序列进行反转录、体外扩增和转录，形成次一级核酸文库，利用生成的次一级核酸文库重复筛选过程；直到获得与靶分子精氨酸亲和力较高的RNA适体。在筛选过程中，通过调节PCR循环数提高了生成目标产物的效率；通过在T7启动子前添加一段调节序列，解决了随机文库转录效率低的困难。经过了22轮的体外筛选，我们获得了在测序过程中出现频率最高的一段RNA序列（命名为22-7），该序列在100个测序的克隆中重复出现了6次，在第20轮测序中的100个克隆中重复出现了5次。体外转录合成了该序列并利用ITC分析，发现该序利与游离的精氨酸有较高的亲和力。为了研究该适体是否能够在原核生物体内发挥功能，我们首先利用BLAST分析了22-7与大肠杆菌RNA的序列同源性，结果表明同源性不存在，然后我们将RNA适体22-7通过添加内源小RNA的转录元件，构建了其在大肠杆菌中的过表达体系。选取大肠杆菌精氨酸分解代谢AST途径中的两个基因——精氨酸琥珀酰转移酶（astA）和琥珀酰鸟氨酸转氨酶（astC）为研究对象，对RNA适体体内生物活性进行评价。实验证明，RNA适体22-7过表达之后，astA和astC表达水平明显受到抑制。由此说明，RNA适体22-7在大肠杆菌体内诱导表达后，对精氨酸代谢相关基因起到了调控的作用。细菌小RNA（sRNA）是一类长度在50~500nt的调控RNA，它能通过与靶标mRNA以不完全配对方式结合来发挥调控作用，那么sRNA是否具有适体结合代谢小分子的功能呢？通过比较我们选取了与糖代谢相关的SgrS进行验证，SgrS是葡萄糖压力相关的sRNA，当葡萄糖压力增大时，SgrS能阻止葡萄糖分子的跨膜运输。我们首先构建了SgrS过表达体系，检测在有或无葡萄糖刺激的情况下，其靶基因ptsG的表达水平是否发生变化。实验结果证明，SgrS对其靶基因ptsG表达水平的影响不依赖于葡萄糖。综上所述，我们利用SELEX筛选技术获得了能够和精氨酸特异性结合的RNA适体，构建了其在大肠杆菌体内的过表达体系，初步评价了其在大肠肝菌内的生物功能，并且验证了细菌sRNA——SgrS是否具有结合代谢小分子的功能。本论文通过探索RNA适体与代谢小分子的相互作用，为原核生物非编码小RNA调控基因表达提供了新思路。