RNA聚合酶(RNAP)在遗传信息的表达过程当中起至关重要的作用:在DNA链上移动并将包含遗传信息的DNA链转录为RNA链。RNA聚合酶包含单体和多体两种。在转录过程中,最重要的两个步骤是:RNAP沿DNA链的移位(translocation)和RNAP对底物核糖核苷酸的选择(selection)。RNAP一次可以转录上百到上千个核苷酸,在这个持续过程中RNAP的机械移动机制一直是研究的热点和重点。遗传信息的保真度对生命体而言至关重要,在转录过程中与保真度相关的就是RNAP对底物核苷酸的选择机制。近几十年的研究已经对RNAP的工作机制提供了很多信息,但仍然有很多地方还不清楚。分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟作为实验的重要补充在近些年的研究中扮演了不可替代的角色。本文利用分子动力学模拟的方法对RNA聚合酶的移位机制和选择机制进行了研究,为其工作机制的研究提供了重要的信息。全文主要包括以下几个部分:多体RNA聚合酶Pol II的移位机制研究。通过和细菌内的多体RNAP结构的对比,一个螺旋(Bridge Helix,BH)的flipped-out构象和straight构象之间的转变被赋予了重要的意义。然而,结晶结构并未在Pol II中发现BH的flipped-out构象。通过分子动力学的模拟,我们发现了2个BH的flipped-out构象,这两个构象对RNAP的移位过程均有促进作用,而且其中一个结构与结晶结构在细菌中发现的BH的flipped-out构象非常类似,证明了BH的flipped-out构象在Pol II中的存在。单体T7 RNA聚合酶的移位机制研究。T7 RNAP作为研究单体RNAP的模型,关于其移位机理主要有:Power-Stroke模型和布朗棘轮(Brownian-Ratchet)模型。我们分子动力学模拟的结果表明:T7 RNAP的移位机理为布朗棘轮模型。我们进一步解释了实验中移位前后的能量差的来源。计算结果与实验结果定量吻合。单体T7 RNA聚合酶的选择机制研究。我们通过分子动力学模拟发现,在T7 RNAP移位过程中存在一个中间态。在这个中间态中,将要作为模板配对的过渡DNA核苷酸(TN)能够移位到活性位点,参与对底物NTP的选择。这个结构并没有相应的结晶结构。我们利用分子动力学模拟对这个状态时NTP的选择机制进行了研究。我们发现,NTP的选择可以依靠NTP与DNA模板碱基之间的WC(Watson-Crick)相互作用,活性位点附近的稳定性和Y639残基。这可能揭示了传统选择路径之外的另一条选择路径。