(1)Argonaute蛋白中PIWI/MID区域对miRNA的种子区域与靶RNA结合的影响RNA干扰（RNA interference,RNAi）是一项相对比较新的科技,它正在彻底改变人们对哺乳动物基因表达的研究方式。RNA干扰是双链RNA转化为18～30 nt的单链核苷酸小分子RNA后,再与Argonaute蛋白家族结合形成RISC沉默复合体结构。其中microRNA（miRNA）和small interfering RNA（siRNA）这两种类型的小分子RNA都可以参与RNA干扰过程。这些小分子RNA可以直接与酶结合,形成复合物,通过碱基互补配对原则,从而阻碍或者沉默信使RNA（mRNA）的基因表达。利用这种现象,人们可以将药物应用于抑制或沉默致病基因的表达,从而达到治病的目的。因此RNA干扰受到了广泛的关注,也是未来开发新药的方法。在RNA干扰过程中,由小分子RNA作为引导RNA的5端识别并对靶mRNA进行选择,引导RNA的核心区域是从5端开始的第2到第7个核苷酸是种子区域,宽泛地说,包括第八个核苷酸。大量的实验都表明种子区域的核酸与靶的碱基互补配对对于沉默mRNA起着很关键的作用,因此研究种子区域碱基与靶碱基的互补配对的热力学和动力学性质是非常有意义的。然而,分子动力学模拟在分子尺度上提供了微观建模的方法。它可以用来模拟分子的运动,观察分子运动的细节,得到运动轨迹,它是研究凝聚态系统的有力工具。在本文中,我们利用分子动力学模拟研究Argonaute蛋白的PIWI/MID区域对于miRNA的种子区域与靶mRNA结合的影响。我们利用高温长时间的分子动力学模拟,选取几个不同的模拟温度,我们可以得到在不同的模拟温度下的引导RNA与靶RNA运动的轨迹,模拟时间达到引导RNA与靶RNA达到结合-解离的转换平衡,统计它们之间的结合几率与解离几率。由每个温度下的结合-解离几率与温度的关系,我们可以拟合得到引导RNA与靶RNA结合的熵变和焓变。在这项工作中,我们利用分子动力学模拟来研究在Argonaute的PIWI/MID结构域存在下,结合靶的第三个种子区域碱基的热力学和动力学性质。得到了如下结论:在PIWI/MID结构域存在下,种子区域碱基与靶结合的熵变和焓变都小于不存在蛋白质的熵变和焓变。从结构上来说,由于蛋白的存在,种子区域的碱基的运动空间减小,构象数减少了。另一方面,由于蛋白的存在,阻碍了种子区域与溶液的接触,种子区域的碱基与水以及离子的作用减少。由于种子区域与靶结合熵变的减小导致它们之间结合亲和力的增加,说明miRNA在种子区域的核苷酸是预先排列好的。根据每个温度的模拟轨迹,我们统计了结合态和解离态的次数以及时间,进而得到结合态和解离态的平均寿命,发现解离态的平均寿命与温度展示出很强的依赖性,而结合态的平均寿命与温度依赖性很小,这与实验结果一致,即RNA的闭合和打开具有不同的温度依赖性行为。并且Argonaute蛋白的PIWI/MID结构域降低了种子区域和靶碱基对的结合/解离的能垒。在PIWI/MID区域的存在情况下,由于熵的减小降低了种子区域与靶结合的能垒,并且解离能垒来源于氢键以及碱基堆积的破坏。（2）H-type假结的热力学与动力学特性RNA结构预测是研究中主要讨论的课题。在非编码的RNA结构中,假结是最典型的结构,并且假结在翻译、病毒基因组结构以及核糖体的活性位点等方面起了很重要的作用。RNA假结折叠成一个特定的结构主要取决于碱基互补配对的规则相互作用以及loop区域的相互作用。实验中已经测出碱基互补配对的热力学参数,但loop区域的热力学参数一直没有给定。在RNA假结结构预测中,都运用不同的算法计算loop区域的热力学参数,但精确度都不是很高。为了研究loop区域对假结折叠的影响,我们利用分子动力学模拟,研究假结结构的热力学与动力学特性。和第一个工作的方法相似,利用长时间的高温分子动力学模拟,使得假结中的碱基对达到打开-闭合之间的转化平衡,得到几个模拟温度的分子轨迹。通过分析模拟得到的轨迹,我们得到如下的结论:在热力学方面:根据几个温度的模拟轨迹,统计碱基对的闭合几率以及打开几率,利用ln（po/pc）与1/T的曲线拟合得到打开态与闭合态的焓变和熵变。我们再利用经验公式定量的得到loop区域存在的情况下,stem区域的熵变和焓变。计算得到的假结中stem区域碱基对形成时与单个碱基对相比都不同。在动力学方面:假结的打开态的平均寿命受温度的影响较小,闭合态的平均寿命受温度的影响较大。loop区域的存在stem区域碱基对的打开速率变大,而使得闭合速率K+变小。