200 likes | 429 Views
Molekulární dynamika a simulace. Michael Bouzekri. Co je Molekulární dynamika?. Teorie i experiment Proces vytváření virtuálních experimentů Numerické přiblížení pomocí jednoho nebo více mikroprocesorů
E N D
Molekulární dynamika a simulace Michael Bouzekri
Co je Molekulární dynamika? • Teorie i experiment • Proces vytváření virtuálních experimentů • Numerické přiblížení pomocí jednoho nebo více mikroprocesorů • Použití: při složitých, časově nebo finančně náročných laboratorních pokusech, pro získáni grantu na projekt
Typy Molekulární dynamiky • 3 hlavní typy • Vzájemné silové ovlivňování – Newtonovy zákony • Kvantová mechanika – Schrödingerovy rovnice • Hybrid
Potřebné softwary • Gromacs MD suit - otevřený zdroj (zdarma a možnost úpravy), GNU Linux • VMD - Bezplatný molekulárně vizuální program, Windows i GNU Linux • Gaussian - komerční software
Počáteční informace • Soubor PDB molekuly v simulaci • PDB můžeme stáhnout z internetu, nebo si ho vytvořit v nějakém programu (Gaussian) Fulvinová kyselina (iontová forma) struktura fulvinové kyseliny
Základní příkazy grompp vytvoří topologický soubor z pdb genbox vytvoří box vody s fulvinovou kyselinou mdrun spustí simulaci pro optimalizaci systému genion vloží ionty do boxu vody s kyselinou fulvinovou znovu mdrun pro simulaci Make_ndx udělá soubor ndx potřebný pro rdf a hustotu g_rdf vytvoří graf rdf g_density vytvoří graf hustoty všech částic v simulaci Jak vytvořit simulaci
Soubory • *.pdb – Protein Data bank • *.gro – Typický Gromacsovývstupní/výstupnísour • *.top – Systémové Informace • *.tpr – Topologickýsoubor • *.trr & *.xtc – Trajektorovýsoubor • *.xvg – Výstupnísouborpro data získanézesimulace
Simulace První snímek Poslední snímek
Výpočty • Požijeme všechna data, která jsme si připravili v gromacsu (g_rdf a g_density) a následně je požijeme v xmgrace • Xmgrace je program pro vizualizaci dat z gromacsu • Tento program vytváří grafy z informací *.trr souboru
Radiální distribuční funkce 1st solvation shell (nearest neighbours) g(r) r 2nd solvation shell rmin r
Závěry • Zdařilá molekulárně dynamická simulace • Má smysl dále pokračovat ve zkoumání kyseliny fulvinové, výborně reaguje s s vodou a sodnými ionty
Poděkování • Ústavu systémové biologie a ekologie Akademie věd ČR v Nových Hradech • Dr. Babaku Minofarori • Ricardo Alnanis • RNDr. Květě Tůmové