Task8
Version 1 (Andrey Golovin, 30.11.2017 19:29)
| 1 | 1 | Andrey Golovin | h2. Практическое занятие по молекулярной динамике. |
|---|---|---|---|
| 2 | 1 | Andrey Golovin | |
| 3 | 1 | Andrey Golovin | |
| 4 | 1 | Andrey Golovin | Цель данного занятия ознакомится с возможностями моделирования молекулярной динамики. |
| 5 | 1 | Andrey Golovin | |
| 6 | 1 | Andrey Golovin | В этом занятии мы будем рользоваться пакетом молекулярной динамики "Gromacs":http://www.gromacs.org. Это программное обеспечение распостраняется под лицензией GPL, т.е. пользователь может скачать исходный код и свободен его изменять по своему усмотрению. |
| 7 | 1 | Andrey Golovin | |
| 8 | 1 | Andrey Golovin | ---- |
| 9 | 1 | Andrey Golovin | |
| 10 | 1 | Andrey Golovin | h3. Общие положения |
| 11 | 1 | Andrey Golovin | |
| 12 | 1 | Andrey Golovin | "Подсказки":http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_08/term3/unix.html по использованию оболочки bash в Linux. |
| 13 | 1 | Andrey Golovin | |
| 14 | 1 | Andrey Golovin | |
| 15 | 1 | Andrey Golovin | Для активации ядра надо сделать простые манипуляции в терминале: |
| 16 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 17 | 1 | Andrey Golovin | export PATH=${PATH}:/home/shad/miniconda2/bin |
| 18 | 1 | Andrey Golovin | python -m ipykernel install --user --name hse --display-name hse-py27 |
| 19 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 20 | 1 | Andrey Golovin | |
| 21 | 1 | Andrey Golovin | *Типы файлов:* |
| 22 | 1 | Andrey Golovin | |
| 23 | 1 | Andrey Golovin | * gro - файл с координатами системы. |
| 24 | 1 | Andrey Golovin | |
| 25 | 1 | Andrey Golovin | * top - файл с описанием ковалентных и нековалентных взаимодействий в молекулах. |
| 26 | 1 | Andrey Golovin | |
| 27 | 1 | Andrey Golovin | * mdp - файл с описанием параметров для работы молеклярно-механического движка. |
| 28 | 1 | Andrey Golovin | |
| 29 | 1 | Andrey Golovin | * tpr - файл для молеклярно-механического движка по сути есть объединение gro, top и mdp. |
| 30 | 1 | Andrey Golovin | |
| 31 | 1 | Andrey Golovin | * trr, xtc - файл с координатами после рассчёта. |
| 32 | 1 | Andrey Golovin | |
| 33 | 1 | Andrey Golovin | ---- |
| 34 | 1 | Andrey Golovin | |
| 35 | 1 | Andrey Golovin | *Основные программы из пакета, которые будут использованны на занятии:* |
| 36 | 1 | Andrey Golovin | |
| 37 | 1 | Andrey Golovin | Программы запускаются в командной строке Linux, флаги запуска программ начинаются с -, например -f. |
| 38 | 1 | Andrey Golovin | Как правило после флага следует либо имя файла либо значение параметра. Смотрите примеры ниже. |
| 39 | 1 | Andrey Golovin | |
| 40 | 1 | Andrey Golovin | * editconf - манипуляция форматом координат и самими координатами. Пример: |
| 41 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 42 | 1 | Andrey Golovin | editconf -f my.gro -o my.pdb |
| 43 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 44 | 1 | Andrey Golovin | * genbox - наполнение ячейки растворителем.Пример: |
| 45 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 46 | 1 | Andrey Golovin | genbox -cp my.gro -cs mysolvent.gro -p my.top -o my_solvated.gro |
| 47 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 48 | 1 | Andrey Golovin | * genion - утилита для замены n молекул растворителя на ионы. |
| 49 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 50 | 1 | Andrey Golovin | genion -s my.tpr -np 10 -p my.top -o my_ions.gro |
| 51 | 1 | Andrey Golovin | -np это добавить 10 положительно заряженых ионов |
| 52 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 53 | 1 | Andrey Golovin | * grompp - объединение и проверка gro, top и mdp в tpr. |
| 54 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 55 | 1 | Andrey Golovin | grompp -f my.mdp -c my.gro -p my.top |
| 56 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 57 | 1 | Andrey Golovin | * mdrun - молеклярно-механический движок. На входе принимает tpr файл. |
| 58 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 59 | 1 | Andrey Golovin | mdrun -deffnm my.tpr |
| 60 | 1 | Andrey Golovin | здесь параметр -deffnm означает, что выходные файлы будут называться как и входной файл, только с другими расщирениями |
| 61 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 62 | 1 | Andrey Golovin | |
| 63 | 1 | Andrey Golovin | h3. Настройка соединения с суперкомпьютером Chebyshev |
| 64 | 1 | Andrey Golovin | |
| 65 | 1 | Andrey Golovin | Доступ к суперкомпьютеру возможен только по ssh ключам. |
| 66 | 1 | Andrey Golovin | |
| 67 | 1 | Andrey Golovin | Проверьте соединение: |
| 68 | 1 | Andrey Golovin | <pre> |
| 69 | 1 | Andrey Golovin | ssh skif |
| 70 | 1 | Andrey Golovin | </pre> |
| 71 | 1 | Andrey Golovin | |
| 72 | 1 | Andrey Golovin | |
| 73 | 1 | Andrey Golovin | h3. Объекты для практикума |
| 74 | 1 | Andrey Golovin | |
| 75 | 1 | Andrey Golovin | На этом занятии Вам предлагается 5 различных систем для моделирования. Перейдите по ссылке для подробных инструкций по выполнению каждого задания. |
| 76 | 1 | Andrey Golovin | |
| 77 | 1 | Andrey Golovin | * "Моделирование самосборки липидного бислоя из случайной стартовой конформации.":https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Main/Modelling/BioNanoPrac/SelfAss |
| 78 | 1 | Andrey Golovin | |
| 79 | 1 | Andrey Golovin | * "Моделирование поведения ДНК в формамиде.":https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Main/Modelling/BioNanoPrac/DnaMelt |
| 80 | 1 | Andrey Golovin | |
| 81 | 1 | Andrey Golovin | * "Моделирование перехода А-формы ДНК в В-форму в воде.":https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Main/Modelling/BioNanoPrac/DnaA2b |
| 82 | 1 | Andrey Golovin | |
| 83 | 1 | Andrey Golovin | * "Моделирование поведения короткого пептида в формамиде.":https://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/Main/Modelling/BioNanoPrac/PepMelt |
| 84 | 1 | Andrey Golovin | |
| 85 | 1 | Andrey Golovin | h3. Анализ результатов |
| 86 | 1 | Andrey Golovin | |
| 87 | 1 | Andrey Golovin | Пакет программ Gromacs предоставляет "много":http://www.gromacs.org/Documentation/Gromacs_Utilities инструментов для анализа траекторий и свойств динамики. Суть любого анализа сводится к пониманию специфики динамики конкретной системы. |
| 88 | 1 | Andrey Golovin | |
| 89 | 1 | Andrey Golovin | Результаты анализа выдаваемые GROMACS имеют расширение xvg ( программа GRACE), но формат самих файлов текстовой, так что построение графиков можно делать в excel. |
| 90 | 1 | Andrey Golovin | |
| 91 | 1 | Andrey Golovin | Предлагаю называть результаты анализа согласно общему шаблону: |
| 92 | 1 | Andrey Golovin | * Tool_system_param, где |
| 93 | 1 | Andrey Golovin | * Tool- это название программы которой проводили анализ |
| 94 | 1 | Andrey Golovin | * sytem- это либо b (бислой) либо dna (ДНК). |
| 95 | 1 | Andrey Golovin | * param- это некое дполнительное описание. |
| 96 | 1 | Andrey Golovin | |
| 97 | 1 | Andrey Golovin | * Пример : g_rmsd_dna_1 |
| 98 | 1 | Andrey Golovin | |
| 99 | 1 | Andrey Golovin | Внимание ! Опции программы анализа вы можете узнать, набрав: имя_программы –h |
| 100 | 1 | Andrey Golovin | |
| 101 | 1 | Andrey Golovin | Связи с тем, мы работаем с разными системами, то для каждой системы предлагается свой подход к анализу: |
| 102 | 1 | Andrey Golovin | |
| 103 | 1 | Andrey Golovin | * [[BilAnalysiss|Анализ результатов моделирование самосборки липидного бислоя ]] |
| 104 | 1 | Andrey Golovin | * [[A2bAnalysis|Анализ результатов моделирование перехода А-формы ДНК в В-форму в воде]] |
| 105 | 1 | Andrey Golovin | * [[DnaMelAnalysis|Анализ результатов плавления ДНК в формамиде ]] |
| 106 | 1 | Andrey Golovin | * [[PepMelAnalysis|Анализ результатов плавления пептида в формамиде ]] |
| 107 | 1 | Andrey Golovin | |
| 108 | 1 | Andrey Golovin | Любой анализ начинают с визуального анализа движений молекул. |