Полная версия страницы  English  

Молекулярная динамика

Pages: 1, 2, 3
tac14, 29.11.2008 03:59
Добрый день,
пытаюсь разобраться с VMD и NAMD (Симулятор молекулярной динамики), точнее скорее с тем, что он позволяет моделировать. Например, как я понял есть отдельная наука Steered Molecular Dynamics. Скажу сразу, я не биолог и у меня нет серьезных знаний в этом вопросе, но я не плохой программист, а микробиология мое серьезное хобби smile.gif

Так вот, хотелось бы разобраться как вообще люди строят модели взаимодействия некоторых белков в определенной среде (воде, клетке, транспорт через мембрану). Например, есть грандиозный проект построения модели целого организма E. coli (вот и у мне захотелось узнать хотя бы основные принципы построения таких моделей), у меня есть смутные подозрения, что как раз симуляторы VMD и NAMD в этом могут не мало помочь (в конце концов нужно с чего-то начинать). И вот управляемая молекулярная динамика, как я понял поможет не "киснуть" белкам, а просматривать (моделируя) как они взаимодействую между собой. Смогу ли я увидеть это взаимодействие в VMD - вот это пока первый вопрос ? Пока у меня только там кружатся белки в безвоздушном пространстве и не соприкасаясь ...
Второй вопрос будет как мне достичь, промоделировать скажем взаимодействие какого-нибудь клеточного рецептора с нейромедиатором ? Возможно ли такое визуально в этих симуляторах?

Буду также благодарен за любую помощь в моей работе над статьей http://ru.vlab.wikia.com/wiki/NAMD и прочими близкими по смыслу ...

Например, рассматриваю там базовый пример моделирования, задача там вроде какая-то минимизация, но что это означает я смутно понимаю, может кто нибудь пояснит ...

"
Minimization
minimize: sets the number of iterations over which to vary atom positions to search for a local minimum in the potential (in this case 100).
reinitvels: Minimization is performed on the system after all atomic velocities have been set to zero. This command resets atomic velocities such that the system starts at the temperature specified (in this case, $temperature, or 310K).
"

ВНИМАНИЕ ! К сожалению, тема переодически глубоко уходит в оффтоп ... поэтому кому дороги свои нервы ... здесь только конструктивные выдержки http://ru.vlab.wikia.com/wiki/Сергей_Яковл...лярная_динамика
genseq, 29.11.2008 12:12
Dear tac14,

насколько мне известно, структура белков до сих пор непредсказуема umnik.gif . А если и предсказуема, то только с вероятность, величина которой зависит от качества расчётных алгоритмов и мощностей задействованных в таких расчётах компьютеров wall.gif . Желательно использовать даже не отдельные суперкомпьютеры, а систему распределённых вычислений. Одна из подобных систем в прошлом году достигла петафлопсной скорости вычислений. Но и такая скорость ничего не гарантирует wall.gif wall.gif wall.gif .

В общем, уже давно пора менять принципы молекулярного моделирования, но это требует пересмотра некоторых принципов квантовой химии. Если не боитесь прослыть отщепенцем у сторонников классической науки, то можно обсудить упрощённые варианты молекулярного моделирования shuffle.gif . Точнее - один вариант, который неплохо работает на бумажных макетах, но собирать из бумаги белки слишком утомительно. Лучше использовать для этих целей копьютер, но мне пока не встречались програмисты, интересующиеся молекулярным моделированием rolleyes.gif .
tac14, 29.11.2008 17:32
(genseq @ 29.11.2008 12:12)
Ссылка на исходное сообщение  Dear tac14,

насколько мне известно, структура белков до сих пор непредсказуема umnik.gif . А если и предсказуема, то только с вероятность, величина которой зависит от качества расчётных алгоритмов и мощностей задействованных в таких расчётах компьютеров wall.gif . Желательно использовать даже не отдельные суперкомпьютеры, а систему распределённых вычислений. Одна из подобных систем в прошлом году достигла петафлопсной скорости вычислений. Но и такая скорость ничего не гарантирует wall.gif  wall.gif  wall.gif .

В общем, уже давно пора менять принципы молекулярного моделирования, но это требует пересмотра некоторых принципов квантовой химии. Если не боитесь прослыть отщепенцем у сторонников классической науки, то можно обсудить упрощённые варианты молекулярного моделирования shuffle.gif . Точнее - один вариант, который неплохо работает на бумажных макетах, но собирать из бумаги белки слишком утомительно. Лучше использовать для этих целей копьютер, но мне пока не встречались програмисты, интересующиеся молекулярным моделированием rolleyes.gif .



Ну, считайте, что я первый smile.gif

Что же касается предсказания - ну, во-первых, есть т.н. файлы pdb (Protein Data Bank) - там на сколько я понимаю, данные не предсказываемые, а по факту ? Да, расчеты возможно не всегда супер точны, например, могут не учитывать некоторые взаимодействия (или квантовые эффекты) ... но лучше иметь хоть что-то, чем ничего ... Можно конечно, что-то и пересмотреть wink.gif но лучше использовать для начала то, что есть - а лишь потому показать в чем может быть не точность ...
Vladimirkox, 29.11.2008 18:53
Ну, считайте, что я первый
- Вы не первый (щас пойду за ссылкой где структура белка расчитывалась с учетом пространственной конфигурации рибосомы), но рад Вас видеть.
Теоретическую базу под то, что накопили от РСА подводить придется, хотя бы для того, чтоб разобраться с прионами. С чего это ради то альфа спирали, то бета складки?

http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=73399 - вот тут - я так и не понял, за дело съели человека или от скуки. Программа "Пикотел"
http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=176936 - а вот тут, про эти самые распределенные вычисления для расчета структуры белка.
пора менять принципы молекулярного моделирования, но это требует пересмотра некоторых принципов квантовой химии.
- может все ещё обойдется rolleyes.gif .
tac14, 29.11.2008 21:58
(Vladimirkox @ 29.11.2008 18:53)
Ссылка на исходное сообщение  - Вы не первый


Ну, конечно нет, просто человек утверждал, что не видел программиста увлекающегося микробиологией smile.gif Ну, вот для него я первый smile.gif

(Vladimirkox @ 29.11.2008 19:37)
Ссылка на исходное сообщение  
http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=176936 - а вот тут, про эти самые распределенные вычисления для расчета структуры белка.


Распределенные вычисления это хорошо ... но "кот в мешке", разве там есть информация о том, что именно сейчас расчитывается на моем компьюотере, видно ли это графически? Хотелось бы понимать как самому начинать заниматься такими вычислениями, а не только предоставлять мощности моего компа для других. Более того судя по всему все эти проекты занимаются предсказанием сворачивания белка ! А это не совсем то, что мне интересно - мне интересно именно взаимодействие уже между свернутыми белками, или белок-рнк взаимодействия.
Да, и кстати, базовые принципы как создавать фильмы по типу http://boinc.bakerlab.org/rosetta/rah_about.php#movies я розобрался ... теперь дело за малым wink.gif понять что именно я хочу промоделировать smile.gif ... кто поможет ?

вот, например, можно начать с построения таких моделей
1. Белок аквопорина помещенный в мембрану, транспортирует воду
2. Белок бактериородопсина помещенный в мембрану, транспортирует протоны
Если кто знает как в принципе создать таку модель - отзовитесь !!!
Ну, или кто не знает, но так же как я хочет разобраться как ее делать ... тоже присоединяйтесь будем "рыть землю" smile.gif
Отсюда вопрос - что такое мембрана - точнее можно ли моделировать просто слоем липидов, например имеем E.coli как и где узнать, какая у них мембрана, что там за структура липидов у них - можно ли скачать соответствующий pdb файл ?
Аквопорин E.coli у меня есть, вода тоже как куб, так и сфера - описана ... так вот можно было бы поставить следующий - конечно же просто тестовый (не биологический эксперимент), но думаю будет достаточно показательный.
Берем мембрану - сверху обливаем водой - тресём, эффект - вода внутрь мембраны не поступает ... вставляем в мембрану аквопорины ... проделываем то же самое - и наблюдаем как клетка наполяется водой .... вот примерно такой эксперимент хочу сделать и записать на видео ...
Один вопрос упростился где найти pdb файл Пептидогликан для E.Coli ?

Правильно ли я понимаю, что Peptidoglycan biosynthesis - это не сам Peptidoglycan, а белки которые его синтезируют ?
Что-то нашел http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?cpd:C00889 но из имеющегося похоже PDB файл не сделать ???
Вот еще ... вроде как для некоторых белков пептидогликан является лигандом ... может он там тоже изображен в 3D - и его можно отделить от собственно белка ? Хотя наверное нет ...
Vladimirkox, 30.11.2008 10:38
http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=262013 ИМХО с Настей связаться Вам просто необходимо.
http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=243080 Это для общего развития, про контактные карты.
http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=198932 Здесь в посте№6 ссылка на демонстрационные модели, если я Вас правильно понял, Вы ходите делать иммитационные. Трудновато будет.
не видел программиста увлекающегося микробиологией

Структурная биология и микробиология - две большие разницы. Но программистам у нас скидка shuffle.gif .
Кстати, по структурной биологии на форуме целый раздел есть, а ещё есть раздел софт.
это не сам Peptidoglycan, а белки которые его синтезируют ?
- Да.
Отсюда вопрос - что такое мембрана - точнее можно ли моделировать просто слоем липидов,
- хороший вопрос. Когда получают липосомы соотношением ди- и триацилглицеридов меняют радиус липосом, но
не нашлось Геракла четко описавшего гидрофильные-гидрофобные взаимодействия из-за которых самоорганизация происходит, сплошная эмперика (Или это я от жизни отстал rolleyes.gif ).

разве там есть информация о том, что именно сейчас расчитывается на моем компьюотере, видно ли это графически ?
нет конечно, но в результатах исследований, на домашней странице, Вы может и найдете кое-что для себя интересное.
http://folding.stanford.edu/English/Papers
tac14, 30.11.2008 14:22
В этой статье нарисована структура пептидогликана http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlere...i?artid=1450184 может там написано где ее скачать ? (с английским я на Вы ... )
О ! Вроде здесь http://www.rcsb.org/pdb/cgi/explore.cgi?pdbId=2AIZ вместе с белком, но можно отделить ... уточните правильно ли я понимаю ??? Хотя чего-то немного не сходится frown.gif
Nastja, 30.11.2008 16:04
tac14, есть немало статей, где моделировали какой-нибудь ионный канал, вот например я первую попавшуюся приложила к сообщению. Вместо мембраны обычно используется какой-то липидный бислой.

Я так поняла, Вы хотите пойти вот таким путем:
1) Берем структуры белков или модели.
2) Располагаем их так, как они взаимодействуют в природе.
3) запускаем молекулярную динамику и смотрим, что происходит.

По пункту 1 все проще всего - структур известно много, методы моделирования хорошо известны и обкатаны, регулярно проводятся конкурсы по слепому предсказанию структур (CASP), из которых понятно, кто чего стоит на самом деле.

По пункту 2 тоже проводят конкурсы (CAPRI), из которых понятно, что с этим пока все плохо. Если кратко, то проблема в оценке энтропийной составляющей белок-белкового взаимодействия.

Если у нас есть известный комплекс двух белков, то в принципе можно сделать молекулярную динамику, чтобы "посмотреть, как оно работает". Но тут еще одна проблема - многие белки работают очень медленно, и требуется много машинного времени для того, чтобы увидеть какие-то структурные перестройки. Если в процессе взаимодействия идет химическая реакция - требуется учет квантовохимических расчетов, что еще сильнее все замедляет. Поэтому, чтобы что-то увидеть, к белку или комплексу белков прикладывают силы, которые толкают нужные части в нужном направлении - это и есть steered molecular dynamics.


Файл/ы:

скачать файл Aksimentiev2005.pdf
размер: 730.42
кол-во скачиваний: 984


Nastja, 30.11.2008 16:07
tac14, а вообще начали бы Вы с какого-нибудь тьюториала по MD, сразу бы часть вопросов пропала.. появились бы новые, более интересные smile.gif
tac14, 01.12.2008 03:29
Да, поняли вы все правильно, да и статья как раз по теме ... но все это как-то бесполезно (толку мне ее читать, когда самой модели они не предоставляют) ... я расчитывал на более точные ответы на мои вопросы ... согласен, Вам наверное отвечать не интересно ... но может иногда и нужно снизайти на землю ... Давайте, я спрошу конкретнее - вы работаете с VMD и NAMD ? Туториалы я только и делаю что читаю wink.gif ... но там не на все есть ответы ... Хотя вот как создавать мембраны - я научился ... но найти структуру пептидогликана - так и не удалось ... Да, и вообще моим первым вопросом было можно ли с помощью инструмента VMD и NAMD добится моей цели, сформулированной вами в 3 пунктах ... Вот думаю сделать еще проще ... промоделировать направленный поток воды в воде ... как это можно сделать - предполагаю следующие создаем два "ящика воды" помещаем один в другой, и один из них нагреваем больше ... интересно я увижу как "течет вода" ?
Nastja, 01.12.2008 05:38
tac14, там описано достаточно для того, чтобы воспроизвести эту модель или сделать аналогичную. В интернете можно найти готовые модели чего-то в мембране. Тьюториалы надо не читать, а выполнять. Запустите какую-нибудь молекулярную динамику, посмотрите результаты, задайте вопрос про давление в системе smile.gif
tac14, 01.12.2008 18:06
Чтобы найти нужна знать как искать wink.gif Вопрос где ? Что за манера у людей посылать туда незнамо куда ... Про туториалы - это вы зря ... нестоит недооценивать оппонента smile.gif Хорошо, похоже бесполезно вам задавать вопросы - вы же не желаете на них отвечать - так так и напишите ...
В с тестом про поток для воды - конкретный вопрос ... я не могу задать разную температуру в NAMD для одного "ящика воды" и отдельно для другого "ящика воды" ... Как это сделать ? Точнее я утверждаю, что это там сделать нельзя !!! Так о каком моделировании может идти речь даже в таком развитом пакете ?

К сожалению, милые мои модельеры, вы не привыкли писать об ограничения среды моделирования ... а считаете, что человек должен вначале попробывать с этим поработать ... нет я хочу вначале узнать что я могу, а чего не могу - а вот этого НИГДЕ не написано !!! И даже те кто умеет уже моделировать - об этом не пишет ... почему-то считается, что важнее написать что промоделировал и как здорово все получилось ... А вот, про элементарные принципы моделирования забываем ... Нужно вначале показать что вода в среде моделирования ведет себя как вода, что вода может наливаться в деревянный ящик, и если там будут дырки вытекать из этого ящика ... или, что пузырек воздуха, стремится вылететь из воды ... и уж потом можно говорить о моделировании белков ... нет я не умаляю заслуг таких программ моделирования ... но похоже все же они очень ограниченны ... скажем создать не равновесную среду практически нельзя ... Конечно, я допускаю, что я чего-то незнаю, но тогда - это вопрос к составлению документации ... просто безобразная работа wink.gif Если у человека после прочтения остаются не понятными столько вопросов ...
Nastja, 01.12.2008 20:30
tac14, чтобы найти, нужно для начала знать, что искать, Вы же пока сами не знаете, чего хотите.
Думаю, что Вам стоит начать с книги "физика белка" Финкельштейна и Птицына. Возможно, потом поймете, каких знаний по физике Вам не хватает.

Кстати, а что Вы такого в своей жизни намоделировали, что рассуждаете о элементарных принципах, ограниченности и качестве документации?
tac14, 02.12.2008 01:53
(Nastja @ 01.12.2008 20:30)
Ссылка на исходное сообщение  tac14, чтобы найти, нужно для начала знать, что искать, Вы же пока сами не знаете, чего хотите.
Думаю, что Вам стоит начать с книги "физика белка" Финкельштейна и Птицына. Возможно, потом поймете, каких знаний по физике Вам не хватает.

Кстати, а что Вы такого в своей жизни намоделировали, что рассуждаете о элементарных принципах, ограниченности и качестве документации?


Дорогая моя, "физика белка" именно Финкельштейна и Птицына - была моей первой книгой по биологии, которую я в захлеб прочитал года 3-4 назад ... Ну, и не забывайте что я все же программист ... поэтому уж о чем о чем, а уж "о элементарных принципах, ограниченности и качестве документации" я знаю достаточно - поверьте просто на слово ... каждый божий день этим занимаюсь, как архитектор ПО ... Вы, или прикидываетесь или не видете моих конкретных вопросов ... я знаю чего я хочу, другой вопрос вы не можете и не хотите мне КОНКРЕТНО ответить ... Да, и еще что ... мне не физика нужна ... там я сам знаю чего я знаю, а чего нет ... Ведь именно эти пакеты ДОЛЖНЫ освободить модельера от знаний физики - только тогда они достигнут своей цели ... Я даже не хочу знать как там расчитывается поведение атомов - это не мое дело - для этого и есть специалисты ... Но вот моделирование само по себе по сути ... уж предоставьте специалистам ... будет на порядок пладотворнее ... Именно для этого нужно УМЕТЬ объяснять, а то может биолог и знает ... но вот пока как - то я с трудом видел как они изъясняются ... конечно, понимаю, что лаборатории имеют свой штат программистов ... но вот только как то не хорошо, когда общественность знает только о биологах которые лишь объясняли программистам что делать ...
Вот например, этот сайт ... больших глюков я никогда не видел ... он работает очень медленно, и не стабильно - не вооруженным глазом видно ... что очень показательно smile.gif

Кстати, книга "физика белка" Финкельштейна и Птицына ... вроде и не плохая ... сравнительно то есть ... там хоть многое по делу написано ... НО она очень трудна для публики ... да, да публики ... в какой-то мере я пополизатор, т.е. считаю, что ЛЮБУЮ науку можно изложить понятно даже для детей ... весь вопрос в таланте автора ... у Финкельштейна и Птицына что-то есть, но ее (книгу) нужно несколько переоформить ... чем я кстати и занимался ... чтобы она стала понятна ... нет дело не в сложности предмета, а в последовательности изложения ... есть просто много деталей, которые там не совсем кстати сразу ... И не забывайте книги нужно писать не для специалистов своей специальности (в таком случае от них мало пользы) ... а расчитывая на широкую аудиторию ... считаю, что "физика белка" Финкельштейна и Птицына лишь ПЕРВАЯ которая удовлетворила этому требованию лишь на половину ... есть правда еще неплохая монография Молекулярная биология клетки: в 3-х т. (Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К. Уотсон Дж. Д.) 1989 г. , но все же ряд вещей там банальны, а некоторые просто излишне усложнены (я бы сказал черновик автора) ... поэтому она уступает ... Прочие же книги по биологии .... ну не будем о грусном ...
vb, 02.12.2008 05:41
кругом бардак, угу.
придется вам опять уйти от странной противоречивой реальности биологии в разложенный по полочкам в туториале структурированный мир программирования smile.gif))))))))))
tac14, 02.12.2008 06:44
smile.gif это вряд ли, но в биологии есть к чему стремится - это точно ...
tac14, 02.12.2008 06:50
хотя, и в программировании - далеко не все идеально ... извините, но это наверное просто профессиональное ... когда, каждый день ругаешься и всех призываешь к "порядку", который еще умудряются понимать кажый в меру своего образования ... то и в другом месте бардак видишь из далека ... Но я оптимист ... если бы мне помогали бы - не выкрунтасами, а конкретными ответами - в том, числе приветствуется - честное "незнаю" ... все было бы на порядок проще ... а то каждый еще наровит поумничать ...
чайник555, 02.12.2008 07:02
Энтузиазм - это здорово!!! История науки же учит нас, что вера в компьютер была слегка (если не очень сильно) преувеличена. Мол, возьмём 386 вместо 286, память 16 Мб вместо 8 Мб, шаг уменьшим в 4 раза и сразу достоверность вычислений вырастет ОГОГОГОГОКАК!!! А вот хренушки... А параметров то сколько можно покачать в биосистеме??? Тут можно получить любой результат, почти по принципу - чего изволите...
В общем, флаг Вам в руки и коэффициенты в помощь...

Математика - это мельница, она всё перемелет... Вот Вы, уважаемый математик, посмотрите, какие простые химические реакции достоверно просчитаны - ну хотя 2Н2 + О2 = 2Н2О просчитана ?
tac14, 02.12.2008 07:23
(чайник555 @ 02.12.2008 07:02)
Ссылка на исходное сообщение  Энтузиазм - это здорово!!! История науки же учит нас, что вера в компьютер была слегка (если не очень сильно) преувеличена. Мол, возьмём 386 вместо 286, память 16 Мб вместо 8 Мб, шаг уменьшим в 4 раза и сразу достоверность вычислений вырастет ОГОГОГОГОКАК!!! А вот хренушки...


Ну, не надо упращать ... посмотрел бы я что бы вы тут расчитывали бы с 286 компьютером smile.gif Всегда речь шла о достяжении лишь скорости ... а уж косвенно, это позволяло учитывать большее число параметров при вычислениях, которые если были ПРАВИЛЬНО сформулированны получались более точные ...

Вот еще ... о качестве и точности моделирования ... у многих почему-то не правильное представление о моделировании ... Моделирование НЕДОЛЖНО копировать, показывать реальную природу - модель и оригинал не тождественны ! и нет такой цели, чтобы это было так ... читайте незабвенного Лема ... и будет вам счатье:
"Моделирование - это подражание Природе, учитывающее немногие ее свойства. Почему только немногие? Из-за нашего неумения? Нет. Прежде всего потому, что мы должны защититься от избытка информации. Такой избыток, правда, может означать и ее недоступность. Художник пишет картины, но, хотя мы могли бы с ним поговорить, мы не узнаем, как он создает свои произведения. О том, что происходит в его мозгу, когда он пишет картину, ему самому неизвестно. Информация об этом находится в его голове, но нам она недоступна. Моделируя, следует упрощать: машина, которая может написать весьма скромную картину, рассказала бы нам о материальных, то есть мозговых, основах живописи больше, чем такая совершенная "модель" художника, какой является его брат-близнец. Практика моделирования предполагает учет некоторых переменных и отказ от других. Модель и оригинал были бы тождественны, если бы процессы, происходящие в них, совпадали. Этого не происходит. Результаты развития модели отличаются от действительного развития. На это различие могут влиять три фактора: упрощенность модели по сравнению с оригиналом, свойства модели, чуждые оригиналу, и, наконец, неопределенность самого оригинала. Когда мы имитируем живой мозг с помощью электронного, мы, кроме отображения сети нервных клеток (которое осуществляется с помощью некоторой электрической схемы), должны учесть еще и такое явление, как память. Живой мозг не имеет отдельного резервуара памяти. Настоящие нейроны универсальны - память "рассеяна" по всему мозгу. Наша электросхема таких способностей не проявляет. Поэтому мы должны подключить к электронному мозгу специальные резервуары памяти (например, ферромагнитной). Кроме того, настоящий мозг отличается еще некоторой "случайностью" поведения, непредсказуемостью действий, а электронная схема - нет. Как поступает кибернетик? Он встраивает в модель "генератор акцидентальности", который, включаясь, посылает случайно выбранные сигналы в глубь схемы. Такая "акцидентальность" была заранее предусмотрена: соответствующее дополнительное устройство использует таблицы случайных чисел или что-либо подобное.
Итак, мы получили нечто вроде аналога "непредсказуемости", "свободной воли". После всего этого сходство параметров на выходах обеих систем, нервной и электронной, возросло. Но сходство возросло только относительно пар состояний "вход" - "выход". Сходство вовсе не увеличивается, а, напротив, уменьшается, если, кроме динамической связи "вход" - "выход", принять во внимание всю структуру обеих систем (или, иначе говоря, если учесть большее число переменных). У электронного мозга, правда, есть теперь "воля" и "память", но у настоящего мозга нет ведь ни генератора акцидентальности, ни отдельного резервуара памяти. Поэтому чем больше модель сближается с оригиналом в рамках некоторых имитируемых переменных, тем больше она отходит от него в области других переменных. "

И далее здесь http://ru.vlab.wikia.com/wiki/Сергей_Яковл....81.D1.82.D1.8C
чайник555, 02.12.2008 08:09
(tac14 @ 02.12.2008 04:23)
Ссылка на исходное сообщение  Ну, не надо упращать ... посмотрел бы я что бы вы тут расчитывали бы с 286 компьютером smile.gif Всегда речь шла о достяжении лишь скорости ... а уж косвенно, это позволяло учитывать большее число параметров при вычислениях, которые если были ПРАВИЛЬНО сформулированны получались более точные ...

Это типичное заблуждение молодого поколения - если сейчас машины стали быстрее, то это не значит, что Вы стали умнее... У молекулярных биологов ситуация, кстати, аналогичная - им кажется, что чем больше опытов они поставят, тем более значительного результата они достигнут. А исследование в первую очередь должно быть умным и продуманным, а не плашколаборантнозатратным...
Есть такой древний анекдот по обезьяну, банан под потолком и тремя большими кубиками - апофигей анекдота во фразе - "Чё тут думать, прыгать надо !!!"

(tac14 @ 02.12.2008 04:30)
Ссылка на исходное сообщение  Вот еще ... о качестве и точности моделирования ... у многих почему-то не правильное представление о моделировании ... Моделирование НЕДОЛЖНО копировать, показывать реальную природу - модель и оригинал не тождественны ! и нет такой цели, чтобы это было так ... читайте незабвенного Лема ... и будет вам счатье:

Что модель и оригинал не тождественны - это очевидно, потому как есть такое понятие, как фрактал - чем дальше в лес, тем толще партизаны... Но всякая модель копирует (в упрощенном виде) одну выбранную деталь оригинала - и на этом всё вертится и этим всё склеивается. И если Вы не пытаетесь сравнить результаты моделирования с практикой - то нахрена всё это? Модель ради модели ? Расчёт ради графика или картинки ? Тогда это всё словесная или (что гораздо ближе) буквенная эквилибристика - и не более того... Понятно, что некие технически оснащённые барышни (или старикашки) и вздохнут мечтательно - эвона как выгнулся!!!
tac14, 02.12.2008 08:22
Вы, не заметили слова "вычислениях, которые если были ПРАВИЛЬНО сформулированны", хоть я и написал большими буквами ... это все понятно ...
чайник555, 02.12.2008 08:30
(tac14 @ 02.12.2008 05:22)
Ссылка на исходное сообщение  Вы, не заметили слова "вычислениях, которые если были ПРАВИЛЬНО сформулированны", хоть я и написал большими буквами ... это все понятно ...

Да всё я заметил - просто на это ПРАВИЛЬНОЕ формулирование задачи (т.е. исходных данных) можно (и уже положено) не одну жизнь положить...
tac14, 02.12.2008 08:35
(чайник555 @ 02.12.2008 08:21)
Ссылка на исходное сообщение  Что модель и оригинал не тождественны - это очевидно ... И если Вы не пытаетесь сравнить результаты моделирования с практикой - то нахрена всё это? Модель ради модели ? Расчёт ради графика или картинки ? Тогда это всё словесная или (что гораздо ближе) буквенная эквилибристика - и не более того... Понятно, что некие технически оснащённые барышни (или старикашки) и вздохнут мечтательно - эвона как выгнулся!!!



Нет, никто не говорил, что сравнивать результаты моделирования с практикой - не нужно ... НУЖНО конечно ... другой вопрос, что я лично это сделать не смогу, да мне и не нужно ... для этого есть соответствующие специалисты с оснащенными лабораториями и соответсвующим образованием ... Но ценность моделирования заключается в нахождении НЕ ТОЛЬКО правильных результатов ... а в полноценном переборе всех мысленных вариантов, наложении ограничений в соответствиии с реальностью, каждый известный факт сильно уменьшает число возможных комбинаций ... в результате образуется МОДЕЛЬ, которая ценней каждого отдельно случая, даже не смотря на то, что она может быть не достаточно точна ... Так происходит из-за того, что модель описывает математически не только отдельный случай, но и обобщает их ... что в конечном итоге дает возможность прогнозирования ...
Но так я чувствую мы отдалимся от самой теме, лишь рассуждая о полезности моделирования ...
чайник555, 02.12.2008 08:51
Тут ещё не нужно смешивать понятия - модель и моделирование и математическая модель и математическое моделирование. Всякое представление о реальном процессе - это есть модель (умозрительная. как мы это понимаем, как мы это представляем). Всякие умозаключения, предположения о процессе - это есть моделирование поцесса. Сложность биологических систем заключается в том, что чаще всего исследователь имеет дело с "чёрными ящиками" - как то на систему подействовали и что-то произошло. Состав обычно весьма многокомпонентен - не просто белок (как моно вещество) на просто мембране (листик с дырками), а белок в компоте из ещё порядка 10 - 100 белков + десятка 2 ферментов + 5 - 9 солей и среда с широкодисперсными каналами с участками различных свойств и прочее, прочее, прочее
Перебор всех мысленных вариантов - звучит здорово, но по-детски...
Модель сферического коня в вакууме, конечно, имеется, но предсказывать исход скачек (путём перебора всех мысленных комбинаций) не позволяет...
Guest, 02.12.2008 08:53
"Тут можно получить любой результат, почти по принципу - чего изволите...
В общем, флаг Вам в руки и коэффициенты в помощь... "

хорошо сказано, истино так.. поэтому моделирование, как молекулярное так и математич, без эксперимента, само по себе это - искусство для искусства, деятельность весьма занимательная, а местами и оч полезная для разного рода проформы: от украшательной картинки в писанину до статейки на тему отвлеченных рассуждений.

единственная реальная польза модилирования - помощь в планировании конкретного эксперимента, который определит для того или иного элемента бесконечного множества "чего изволите" вероятоность 'имеет место быть".

обратная задача - построение модели по имеющимся результам, часто кстати техническая более сложная чем прямая задача, это уже скорее фиттинг - технического колупания больше, полета фантазии меньше.
Guest, 02.12.2008 09:03
хм, а чайнику - респект, однако..
tac14, 02.12.2008 09:23
(чайник555 @ 02.12.2008 08:51)
Ссылка на исходное сообщение  Сложность биологических систем заключается в том, что чаще всего исследователь имеет дело с "чёрными ящиками" - как то на систему подействовали и что-то произошло. Состав обычно весьма многокомпонентен - не просто белок (как моно вещество) на просто мембране (листик с дырками), а белок в компоте из ещё порядка 10 - 100 белков + десятка 2 ферментов + 5 - 9 солей   и среда с широкодисперсными каналами с участками различных свойств и прочее, прочее, прочее
Перебор всех мысленных вариантов - звучит здорово, но по-детски...


Конечно, речь идет о математическом или информационном моделировании ... а фантазии давайте называть фантазиями ...
"Перебор всех мысленных вариантов" - для вас по детски, т.к. не вникаете в смысл ... отсюда у Вас и "сложность биологических систем" - они не сложнее каких либо других систем ... С "черными ящиками" конечно очень приятно работать - можно многое фантазировать ... но это из раздела религии, а не моделирования ... Для того чтобы изучить серьезно процесс из "белок в компоте из ещё порядка 10 - 100 белков + десятка 2 ферментов + 5 - 9 солей" Вы просто обязаны разложить ее на составляющие ... отсюда найдете сетку всех мысленных вариантов ... сделаете выборку пару десятков экспериментов, найдете МОДЕЛЬ и расчитаете значения всех прочих значений ... затем еще выборочно поставите десяток экспериментов ... и немного уточните модель (ну или создадите новую) ...

Но если вы будите только экспериментировать - ну, что же будет у вас куча данных без обработки - и все .. но понимания происходящих процессов не будет ВОВСЕ ...

(Guest @ 02.12.2008 08:53)
Ссылка на исходное сообщение   поэтому моделирование, как молекулярное так и математич, без эксперимента, само по себе это -  искусство для искусства


Ну, ребяты ... не впадайте в детский сад ... молекулярное моделирования без эксперимента просто не бывает, т.к. нету предмета моделирования ... что же касается математического моделирования, то вы заблуждаетесь ... это как раз и есть расчет все ВОЗМОЖНЫХ в принципе вариантов исходя из небольшого числа ограничений - аксиом ... надеюсь геометрию Эвклида и алгебру еще не отменили ??? Попробывали бы вы построить эксперимент ... без мат. модели - вот умора бы была ... Скажем решили бы с соседом поделить участок с целью поровну ... ну и скажем поставили бы такой эксперимент 10х5 шагов себе, и 3х8 шагов ему ... замечательный эксперимент ... но цели не достигли smile.gif А вот и проверить без мат. модели ну ни как ...
чайник555, 02.12.2008 09:47
Ну что Вам ответить ? Учите матчасть... Ну и история (философия) науки тоже лишней не станет.
tac14, 02.12.2008 10:07
Ну, это понятно ... только я просил как раз помочь мне в т.н. матчасти wink.gif Добрых людей как я понимаю не нашлось smile.gif
Nastja, 02.12.2008 10:51
tac14, Вы хотите моделировать движение воды в воде? По каким параметрам Вы будете оценивать адекватность модели? Как именно Вы хотите сделать неравномерное распределение температур - присвоить разные температуры в начале моделирования, поддерживать разные температуры в разных областях, сделать Berendsen's temperature coupling?
Конкретные ответы Вы смодете получить только на конкретные вопросы, а не на поток сознания.

Насколько мне известно, до сих пор нет (по крайней мере не было пять лет назад) ни одной модели воды, которая вела бы себя как вода. Кстати, интересно, как вы ожидаете, что Ваш объем воды в несколько кубических нанометров будет куда-то втекать или вытекать?
Nastja, 02.12.2008 10:59
tac14, а добрые люди в ответ на Ваши реплики тактично молчат...
tac14, 02.12.2008 11:09
Ну, вот например, попробывал я тут "нагреть" 13 молекул воды ... представляете мое удивление когда при 1000К вода осталась водой smile.gif (а меня как-то знаете учили, что превращается в воздух) т.е. как и раньше успешно себе шевилилась ни чем не отличаясь от 310К ... не говоря уже о том, что как были связи между атомами так они и остались ...

Вот я их хочу понимать ограничения в этой среде моделирования ...

1. Вы хотите моделировать движение воды в воде? ДА
2. По каким параметрам Вы будете оценивать адекватность модели? Да, хотя бы чисто визуально мне интересно как она себя ведет ... уж как плохо я знаю физику, но вроде если больше нагреешь, то должна больше шевилится ... пока этого параметра и моего теста выше как видите оказалось более чем достаточно
3. присвоить разные температуры в начале моделирования ? Да, как это сделать ?
4. поддерживать разные температуры в разных областях ? Да, как это сделать ?
5. сделать Berendsen's temperature coupling? Незнаю, что это по русски ? (Хотя только это я и нашел как сделать)

Достаточно конкретно ?

"ни одной модели воды, которая вела бы себя как вода" - очень жаль, как же тогда расчитываются белки - в чем ? т.е. все расчеты белков в воде, которая не вода ? Дурдом ...

"как вы ожидаете, что Ваш объем воды в несколько кубических нанометров будет куда-то втекать или вытекать?" Ну, это я себе представляю - будте уверены ... значит так вокруг шевелятся эдак с 100 молекул, и 10 из них очень сильно по отношению к другим перемещаются ...
Nastja, 02.12.2008 11:26
Друдом, ага. Welcome to the real life.
Белки моделируются в воде, которая довольно плохо похожа на воду. В реальной воде связан больший процент водородных связей, чем в любой модели. Но для моделирования белков эта вода достаточно хороша. Бывает даже implicit solvent, и тоже неплохо получается.

А какое было давление в системе из 13 молекул воды, Вы посмотрели? А какие граничные условия были?

2. Что такое "больше шевелиться"? Какие параметры при моделировании это покажут?
3. Это делать совершенно бесполезно, так как температуры в процессе моделирования очень быстро выровняются.
4,5 - это пока обсуждать рано, потому что Вы еще не понимаете, что это такое.

Если сильно нагреть 10 молекул из 100, они быстро отдадут свое тепло остальным молекулам, и не будут от них отличаться. Если Вы из будете продолжать искусственно подогревать, это будет нефизично.

Для определения адекватности молдинамики берут небольшой белок в растворе, и убеждаются, что он ведет себя как небольшой белок в растворе (сравнивают с ЯМР). Получается неплохо. Но у Вас, думаю, нет достаточно вычислительных ресурсов, чтобы это сделать.

Чтобы понять ограничения моделей, надо знать детали моделирования. Какие граничные условия в системе? Что такое pressure и temperature coupling и зачем это надо? Как учитываются электростатические взаимодействия? Что такое PME? Что такое энтропия и как ее посчитать? Короче, без физики никуда.
Ну и пространственно-временные ограничения моделирования тоже есть. Что произойдет с белком за 100 наносекунд? Практически ничего, а это уже довольно длинная молекулярная динамика.
tac14, 02.12.2008 12:01
Уже, хорошо ... продолжаем в том же духе wink.gif

Т.е. Вы хотите сказать, что если я сделаю нормальное давление и нужные граничные условия ... то случится "чудо" и я увижу как разрываются связи ?
guest: ммм , 02.12.2008 13:18
tac вам уже окло 20 ответов написали.

Поймите одну простую вещь. Физических адекватных моделей, которые можно заложить в пакет на сегодгяшний день не существует. Соответственно пакет не имеет и не может иметь в принципе универсальных свойств для моделирования поведения молекул в растворах. Разработчики как правило пользуются некоторым ограниченным описанием свойств включающим, как фундаментальные положения, так и чисто эмпирические и эврестческие наблюдения, следовательно еще вначале разработки пакета, разработчик знает, что его пакет будет НЕ адекватен. При чем насколько он не адекватен выяснится только после того, как на нем поставят моделирование известных и не известных процессов и проверят это на эксперименте. Поэтому, например, написать руководство пользователя, по типу как к виндам, для такого пакета весьма затруднительно. То что может быть написано скорее будет выглядеть как набор используемых положений и аксиом, результат применения , которых разработчик может предсказать в весьма ограниченным способом для ограниченного простого числа случаев.
И что вы хотите? В свете всего этого. Вам пытаются объяснить, что уровень знаний на сегодняшний день не достаточен для создания адекватных моделий, а вы становитесь в позу и заявляете, что вы знаете это лучше специалистов, работающих в данной области. И вся проблема только в том, что все плохо организавоно, а разработкой пакетов занимаются не квалифицированные люди.

Напомню для примера, кстати, что гораздо лучше описываемые аэродинамичесике процессы, имеют кучу вариантов моделирования. Однако аэродинамические трубы не только не закрывают, но строят новые. И знаете вот оказывается, что врут все эти модели, натурные эжксперименты показывает часто весьма разнящиеся с вычислительными результаты.

И что теперь все аэродинамики и особенно, программисты с ними работающеие, станут в позу и начнут бодать друг друга: Мол это вы кказлы нам исходные данные ложные выдаете, а вы мудаки их элементарно обсчитать не можете..... smile.gif
tac14, 02.12.2008 13:43
Чуда не происходит smile.gif

Вот мои граничные условия:
# Periodic Boundary Conditions
cellBasisVector1 42. 0. 0.
cellBasisVector2 0. 44. 0.
cellBasisVector3 0. 0 47.
cellOrigin 6. 10. 10.
wrapAll on


Вот параметры давления:
# Constant Pressure Control (variable volume)
useGroupPressure yes ;# needed for rigidBonds
useFlexibleCell no
useConstantArea no
langevinPiston on
langevinPistonTarget 1.01325 ;# in bar -> 1 atm
langevinPistonPeriod 1000.
langevinPistonDecay 1000.
langevinPistonTemp $temperature

Параметры запуска
minimize 200
run 10000 ;# 5ps

почему-то перестал считать 10000 раз, а считает только 200 ? Почему ? Без граничных условий считал 10000 ...

"Поймите одну простую вещь. Физических адекватных моделей, которые можно заложить в пакет на сегодгяшний день не существует. Соответственно пакет не имеет и не может иметь в принципе универсальных свойств для моделирования поведения молекул в растворах. "

Почему это не написано КРУПНЫМИ буквами на продукте ? Обман пользователя ?

"Разработчики как правило пользуются некоторым ограниченным описанием свойств включающим, как фундаментальные положения, так и чисто эмпирические и эврестческие наблюдения, следовательно еще вначале разработки пакета, разработчик знает, что его пакет будет НЕ адекватен. "

Замечательно ... и так было понятно ...

"При чем насколько он не адекватен выяснится только после того, как на нем поставят моделирование известных и не известных процессов и проверят это на эксперименте."

Т.е. продукт не оттестирован - и его уже пускают в производство smile.gif

"Поэтому, например, написать руководство пользователя, по типу как к виндам, для такого пакета весьма затруднительно."

Думаете для виндов это можно сделать ? Если бы кто-то написал бы список ошибок, которые выдаст операционка - нобелевка не меньше ... поэтому эти пакеты технологически НИЧЕМ не отличаются ... поймите это ...

"То что может быть написано скорее будет выглядеть как набор используемых положений и аксиом, результат применения , которых разработчик может предсказать в весьма ограниченным способом для ограниченного простого числа случаев."

Можно предсказать, что вода против всех правил не будет нагреваться и разрывать связи ? Хоть какие-то связи в этом пакете образуются, разрываются - это можно увидеть ? Вот вы тут такие умные дайте мне конфигурационный файл, который поможет мне это увидеть ? Или четко напишите что этого я НИКОГДА в этом пакете не увижу ... в чем проблема, так сложно конкретно ответить ...


"И что вы хотите? В свете всего этого. Вам пытаются объяснить, что уровень знаний на сегодняшний день не достаточен для создания адекватных моделий"

Некая модель есть, пакет есть ... статьи пишут кучами ... и все это пшик ? Боюсь вы просто меня обманываете ... или нет никак не можете сформулировать в чем же ограничения этих моделей ... но тогда напрашивается вывод, что вы сами не знаете чем занимаетесь ... определитесь же наконец ... Если это простая рисовалка кружочков - напишите что это рисовалка ... но заявленно то больше ...

" а вы становитесь в позу и заявляете, что вы знаете это лучше специалистов, работающих в данной области. И вся проблема только в том, что все плохо организавоно, а разработкой пакетов занимаются не квалифицированные люди."

НИРАЗУ такого не сказал ... читайте внимательнее ...

Ну, как вам кажется самим - образование и разрыв связей важно моделировать ... или это не сильно важный аспект в моделировании ... например, заявленно, что эти пакеты среди прочего могут использоваться для предсказания сворачивания белка ... или уже здесь я не прав ? ... но если могут, то разве можно это промоделировать не зная как образуются связи ?

Элементарный способ это проверить - нагреть систему ... но вроде нагреваю ... а водичка какая-то "мертвая" получается ... с введением давления вообще почти двигаться перестала ... ну, это так и должно быть ?

Да, и когда у меня небыло определенно давление и граничные условия - как понимать, что я моделировал ... воду в ваккуме ? если так, то что там вода не испряется ???
чайник555, 02.12.2008 15:33
Уважаемый, а какая у Вас цель - научиться работать с пакетом программ ? Сделать что-то самостоятельно и стоящее ? Или просто сделать диссертацию?
tac14, 02.12.2008 15:35
В первую очередь первое ...
Потом "самостоятельно", затем желательно "стоящие" ... а вот "диссертацию" - это в моей системе ценностей "не стоящие" smile.gif
Guest, 02.12.2008 15:50
"Почему это не написано КРУПНЫМИ буквами на продукте ? Обман пользователя ?

да ПАТАМУ, блин, что любой софт для мол моделирования это программа расчета численного решения математической модели конкретной физической системы, представляющей собой совокупность точек (атомы) между которыми определены взаимодействия классической или квантовой механик (это в описанию к софту указывается smile.gif ). по-русски- это программа для решения системы уравнений. поэтому осмысленное использование данного продукта по назначению предполагает наличия у юзера определенного (и не малого) количества физических и математических знаний.

"Некая модель есть, пакет есть ... статьи пишут кучами ... и все это пшик ?

процентов на 90 - да, увы и ах...или что тоже самое - 90% фундаментальных исследований.


"дайте мне конфигурационный файл

ишь-ты, smile.gif пишите сами..
чайник555, 02.12.2008 15:55
(tac14 @ 02.12.2008 12:35)
Ссылка на исходное сообщение  В первую очередь первое ...
Потом "самостоятельно", затем желательно "стоящие" ... а вот "диссертацию" - это в моей системе ценностей "не стоящие" smile.gif

А что Вам даст изучение пакета ?

(tac14 @ 02.12.2008 08:09)
Ссылка на исходное сообщение  Ну, вот например, попробывал я тут "нагреть" 13 молекул воды ... представляете мое удивление когда при 1000К вода осталась водой smile.gif (а меня как-то знаете учили, что превращается в воздух) т.е. как и раньше успешно себе шевилилась ни чем не отличаясь от 310К ... не говоря уже о том, что как были связи между атомами так они и остались ...

При 1000К (ну или чуть повыше) вода обычно разваливается на атомы кислорода и водорода. И даже при 100 С вода не превращается в воздух, а только начинает кипеть, т.е. давление насыщенного водяного пара становится примерно равным атмосферному. Поэтому, чем ниже давление, тем при меньшей температуре начинается кипение воды. Возможно, я Вам сообще нечто крамольное, но и при отрицательных температурах, когда по народным приметам вода замерзает, т.е. превращается в лёд, на поверхностью льда давление водяного пара не является нулевым и происходит испарение воды (т.е. реальный поток массы воды). И если мокрое бельё вывесит на мороз, то оно сначала замерзнет, а потом высохнет. И на этом принципе, кстати, базируется лиофильная сушка, так широко любимая в микро- и молекулярной биологии...

Вообще то, моделирование E.coli - весьма богоугодная задача. Во-первых, наверное самый изученный нанообъект. Во-вторых, самое большое количество потенциальных пользователей результатов математического моделирования среди микро- и молекулярных биологов. Правда, и самое большое количество критиков!!!
И не забудьте с помощью своей модели обязательно ответить на главный вопрос молекулярных биологов: почему плазмиды, внесенные в еколю тётей Машей, живут и размножаются, а у аспиранта второго года Пети Иванова ну ничерта не получается... Причём известно, что оба сотрудника работают по одной прописи и пользуются одинаковыми инстрУментами. Важное различие: тётя Маша любит шоколадные конфеты и бэйлис, а Петя Иванов почти постоянно сидит в наушниках и имеет 120 друзей в контакте...
Nastja, 02.12.2008 16:32
tac14, эти продукты не предназначены для "чайников", предполагается, что пользователь знает немного физики и понимает, что именно он хочет получить, а также умеет читать научные статьи. NAMD не предназначен, насколько мне известно, для моделирования фазового перехода воды, поэтому там вода может оставаться жидкой и при очень высоких температурах. Нагрев до 1000 градусов в NAMD не соответствует реальному нагреву до такой температуры. Это имеет другой смысл.
Ограничения пакета выявляются в процессе использования. Есть масса всяких параметров, которыми обычно пренебрегают (квантовые взаимодействия, поляризация, ионы в растворе), и для каждого есть пример, когда таким пренебрегать нельзя. Насчет неоттестированного продукта - Вы не правы. Для определенных целей продукт протестировали и убедились, что результаты неплохо совпадают с экспериментом, результаты опубликовали. Хотите тестировать дальше - вперед. Только для начала нужно найти некий эффект, который можно зафиксировать экспериментально, а потом уже пытаться его моделировать.
Chlorum, 02.12.2008 18:17
Любой пакет программ (что для молдинамики, что для других методов моделирования молекулярных систем) - это все го лишь отражение математических алгоритмов, которые, по сути, являются в той или иной форме... эээ... ну, способами приблизительного решения уравнения Шредингера для системы, если громко говорить. И каждый такой математический метод подразумевает кучу аппроксимаций, допущений и т.п. исходя из квантово-физической и химической природы участвующих соединений и атомов. И каждый из них заточен под что-то конкретное. Например, NAMD по определению не будет использоваться для моделирования состояния молекул при 1000К. Он для физиологических и близких к ним условий. Да и понятие 1000 градусов там не совсем то, что реальные 1000 градусов.

Короче, я не знаю, что вам посоветовать для начала. Прочтите, что ль, о методах молекулярных орбиталей там... О Хюккеле каком-нить. И Физику белка перечтите, сравнивая с мануалами по МД... Вон в мануале громакса, например, весьма внятно описана математическая модель.
Nastja, 02.12.2008 18:38
Chlorum, не думаю, что человека имеет смысл пугать квантами... Достаточно понять, что есть приближения, которые работают в определенных рамках.
tac14, 02.12.2008 20:08
Дорогие вы мои ... вот и пришли мы к ответу, который я давал еще день обратно ... "создать не равновесную среду практически нельзя" ... и замедте такой вывод я делал без особых знаний физики ... и не стоит прикрываться глубокими знаниями физики прекрываться - "низко" господа ...

"насколько мне известно, для моделирования фазового перехода воды, поэтому там вода может оставаться жидкой и при очень высоких температурах"
Вот именно такой ответ нужно было мне дать первой же строчкой, но нет вы же пожелали умничать не по делу ...

Теперь еще РАЗ уточню вопрос -
1. моделировать фазовые переходы чего либо в пакете VMD+NAMD - НЕЛЬЗЯ ? ТАК ? Достаточно конкретно, чтобы ответить да или нет ???
2. Связи атомов в VMD+NAMD НИКОГДА, ни при каких условиях - не будут образованы и разорваны ?
3. Судя по вашим ответам НИКТО из вас не работал в пакетах VMD+NAMD ?

----

Ну, не знаю, что вам посоветовать wink.gif ... может для того, чтобы отвечать надо иногда читать вопросы, а не считать себя шибко умным, особенно когда опыта работы с VMD+NAMD не так много ?

Но тем ни менее - отдельное спасибо "чайнику555" - еще раз подтверждаете мысль что умный человек, остается человеком и при определенных знаниях ... Спасибо, за ваши физические пояснения, конечно Америку вы для меня не открыли, но хотя бы убрали сомнения, которые уже начали появляться при работе с такими пакетами - может и правда с водой чего-то не так, а не "При 1000К вода обычно разваливается на атомы кислорода и водорода" ... теперь хоть буду в этом уверен smile.gif

Да, и не надо меня пугать ни квантами, ни физикой вообще ... давайте это будет моей проблемой ... Вы же отвечайте в силу своих знаний и терминологии ... пока вы это сделали всего пару раз ... а так в основном одна болтология ...

" Нагрев до 1000 градусов в NAMD не соответствует реальному нагреву до такой температуры. Это имеет другой смысл."

"Для определенных целей продукт протестировали и убедились, что результаты неплохо совпадают с экспериментом"

Какой ? Каких ? Вас специально на курсах биологии учили быть шпионами из который сложно вытянуть хоть слово ?
Итак, как я понимаю пакет предназначен ТОЛЬКО для расчета траекторий движения ЗАРАНЕЕ описанных молекул - и все ... ТАК ?
Остается понять КАКИЕ взаимодействия между атомами моделируются ... все расчеты электричества, магнетизма, давления и прочего - учитываются ЛИШЬ для расчета траектории, а вот реальных эффектов с фазовыми переходами, переходов электорнов, испускание фотонов и прочие физ. эффекты - тут СОВЕРШЕННО не отраенны ...

"Ограничения пакета выявляются в процессе использования."

НЕТ они должны быть написаны в самом начале для любого эксперимента ... иначе просто фикция ... Вы можете написать для ЧЕГО годится данный инструмент ??? Это единственный вопрос, который я вам задаю на протяжении нескольких дней, и НИ намека на ответ ...

"дайте мне конфигурационный файл"

ишь-ты, пишите сами..

Во, что и следовало ожидать ... т.е. вы этого не можете сделать даже для элементарного примера ...

"Нагрев до 1000 градусов в NAMD не соответствует реальному нагреву до такой температуры."

Ну, и зачем вы мне голову дурили давлением и граничными условиями ... Как не вижу ни какой связи с этим ответом, и тем какое давление в системе ?

(чайник555 @ 02.12.2008 15:55)
Ссылка на исходное сообщение 
И не забудьте с помощью своей модели обязательно ответить на главный вопрос молекулярных биологов: почему плазмиды, внесенные в еколю тётей Машей, живут и размножаются, а у аспиранта второго года Пети Иванова ну ничерта не получается... Причём известно, что оба сотрудника работают по одной прописи и пользуются одинаковыми инстрУментами. Важное различие: тётя Маша любит шоколадные конфеты и бэйлис, а Петя Иванов почти постоянно сидит в наушниках и имеет 120 друзей в контакте...


Это я вам и без модели скажу ...тетя Маша фантазирует больше чем позволяет пакет, поэтому ей и кажется, что там все ОК, смотря на это только под определенным углов зрения ... а вот беднуму аспиранту - не могу объяснить в чем состоит это угл зрения, т.к. не умеют изъяснятся ... И вся наша дискуссия красноречиво это показывает ...
Ax, 02.12.2008 21:04
(tac14 @ 02.12.2008 00:53)
Ссылка на исходное сообщение 
Кстати, книга  "физика белка" Финкельштейна и Птицына ... вроде и не плохая ... сравнительно то есть ... там хоть многое по делу написано ... НО она очень трудна для публики ... да, да публики ... в какой-то мере я пополизатор, т.е. считаю, что ЛЮБУЮ науку можно изложить понятно даже для детей ... весь вопрос в таланте автора ... у Финкельштейна и Птицына что-то есть, но ее (книгу) нужно несколько переоформить ... чем я кстати и занимался ... чтобы она стала понятна ... нет дело не в сложности предмета, а в последовательности изложения ... есть просто много деталей, которые там не совсем кстати сразу ...


Эк он классиков-то брыкнул ...
А какое слово впечатал великий tac14 перед текстом ", т.е. считаю, что ЛЮБУЮ...". Мдяя...
Nastja, 02.12.2008 21:09
tac14,
1) моделировать фазовые переходы можно, но не с той водой, которая там есть. Этот пакет успешно используется и для моделирования всякой неорганики.
2) да, связи не будут образовываться и разрываться, по крайней мере если не использовать квантовую химию.
3)я работала, и думаю, что не одинока в этом.

Нагрев до высокой температуры нужен для "отжига" и для моделирования разматывания структуры.
Как я уже упоминала, результаты MD совпадают со спектром ЯМР. Поищите статьи с NAMD на www.pubmed.org, там увидите, для чего используют.
То, что молекулярная динамика - это расчет траекторий молекул, это, вообще-то, не откровение. Это определение молекулярной динамики.
Какие взаимодействия как моделируются - это отражено в документации. Фазовый переход смоделировать можно в системе с классическими силами. Для моделирования перехода электронов используется квантовая химия.
Как Вы можете написать в самом начале, адекватно ли данное поле описывает диффузию в мембране? Только проверив и сравнив с экспериментом.

Молекулярная динамика белков в чистом виде годится для исследования какой-то одной конформации крупного белка или спектра конформаций небольшого пептида.

Какое в Вашей системе давление и какие там граничные условия - это элементарные вопросы. Стыдно не знать на них ответ.


А теперь, пожалуйста, объясните, зачем мы должны Вам разжевывать основы моделирования и писать конфигурационные файлы? Я, наверное, не очень внимательно читала, но что Вы предлагаете? Вы хотите выполнить какую-то реальную научную работу в соавторстве? Вы ищете репетитора?
Chlorum, 02.12.2008 21:41
1. NAMD не создан для моделирования фазового перехода водных растворов (посмотрите на ограничения метода МД). Для это используют иные методы. Для моделирования ядерного взрыва - тоже.
2. NAMD не создан для моделирования образования ковалентной связи, опять же в связи с ограничениями метода и принятыми физическими допущениями. Однако связи, если угодно, водородные, вандерваальсовы и "ионные" вполне могут быть и образованы
3. В NAMD работаем (хотя мне более по душе GROMACS и CHARMM). И что? Вам не отвечают на вопросы не по NAMD, а отсылают к базовым знаниям, без которых понять сам матметод и программный алгоритм, используемой программой, малореалистично. Никто вас квантами не пугает. Для общего (именно общего) понимания сути метода не требуется аццкого знания физики и математики. И к описанию манула по тому же громаксу вас отсылают потому, что там есть такая глава-напоминалка, о том, что такое есть модинамика с точки зрения математики и физики. При написании мануала к NAMD авторы опустили эту часть, потому что предполагается, что пользователь не просто от нечего делать программку открыл, а по профессиональной необходимости, и про азбучные истины ему рассказывать не надо. Т.е. не надо рассказывать про термостаты, temp.coupling, граничные условия да значение термина "температура" по отношению к рассматриваемой системе.

Поясню еще раз. Для целей моделирования взаимодействия биомолекул обычно хватает тех методов, которые принимают структуру в в смысле последовательности ковалентных связей (полученную ЯМР, кристалл или моделированием же, или еще как) как данность, а иногда даже забывая, что они имеют квантовую природу. В большом количестве случаев взаимодействие биомолекул не сопровождается иными перестройками, кроме конформационных и образования межмолекулярных связей. И потому для целей моделирования больших молекул и их взаимодействия (но не химреакции между ними!) можно использовать приближенные описания атомов или даже их групп как отдельных (полу)статичных элементов.

Фазовый переход для биологических молекулярных систем вообще довольно редок - вот его общими методами и не моделируют. Тем более, что при МД обычно моделируют достаточно ограниченное количество молекул, а модель процесса фазового перехода обычно требует гораздо большего количества обсчитываемых молекул (свойствами отдельных их атомов при этом можно и пренебречь, кстати) для сохранения статистичности физико-химических описаний... коряво сказал=(

В случае необходимости смоделировать химическую реакцию (или иную перестройку атома/ов) используются методы чисто квантово-химические, а то и просто квантово-физические (они построже) - но у них жесткое ограничение на размер структуры (считать много очень надо, машинного времени естся много). А биомолекулы обычно большие. Если же предполагается, что идет какой-то процесс между биомолекулами химического характера, тогда применяют сочетание методов МД (для всего комплекса молекул) и квантов (для подозреваемых в химической реакции атомов). Но все это всегда требует проверки экспериментом.

P.S. У Финкельштейна и Птицына в книге действительно что-то есть. Но они не писали эту книгу для публики. Они ее писали для профессионалов. Надо было бы для публики - написали бы по-другому. И их таланта и, главное, знаний, хватило бы для объяснения простыми словами сложных вещей.

А вы хотите, не зная основ, сделать что-то крутое. Не выходит обычно. Ламерство это.
tac14, 02.12.2008 23:05
Для Насти

Ну, слава богу ... наконец-то ответили ... не уже ли писать всякую балтологию было проще, чем конкретно ответить ... Я бы Вас поблагодарил бы тоже за это сообщение ... но увы, ваш сайт разрешает это делать лишь одному человеку - как я понял smile.gif (А нет это оказался просто очень дружественный интерфейс ... когда один благодарит кнопочка очень стремительно разрывает свои связи и устремляется в другое место smile.gif - вершина человеческой мысли ... )

"Какое в Вашей системе давление и какие там граничные условия - это элементарные вопросы. Стыдно не знать на них ответ."

Типа тест на интеллектуальность wink.gif Так может мне тоже когда меня спрашивают, как проинсталлировать драйвер для звуковой карты, вначале заставлять людей узнать как вывести слова "Hello, World" скажем используя C# ... аналогия просто идеальная ... надо будет взять на вооружение, а главное если что отправить читать мануал по виндам и чтобы обязательно зналибы что такое C# ... блин, действительно - это же просто СТЫДНО такого не знать ... smile.gif Что же касается вашего вопроса, да увы вы очень не внимательно читали ... я говорил, что я в некоторой мере популяризатор - считаю, что миф о сложности науки поддерживается такими как вы и не умением объяснять ... Хотел найти людей которые бы помогли бы мне написать доходчиво для простых людей, как пользоваться этими симуляторами ... или просто людей который могли бы поделится опытом ....

Вот и Вы Chlorum, наконец-то сказали то, что я хотел услышать ... Спасибо Вам и Насти ... Нет, я вполне отдаю себе отчет в том, что что-то крутое я не создам ... я это написал в первом же посте - хочу понять базовые принципы ... а не построить крутые модели ... Но не разбегайтесь - очень прошу ... у меня еще много вопросов smile.gif

(Chlorum @ 02.12.2008 21:41)
Ссылка на исходное сообщение  
1. Однако связи, если угодно, водородные, вандерваальсовы и "ионные" вполне могут быть и образованы
2. И к описанию манула по тому же громаксу вас отсылают потому, что там есть такая глава-напоминалка, о том, что такое есть модинамика с точки зрения математики и физики.
3. В большом количестве случаев взаимодействие биомолекул не сопровождается иными перестройками, кроме конформационных и образования межмолекулярных связей. И потому для целей моделирования больших молекул и их взаимодействия (но не химреакции между ними!) можно использовать приближенные описания атомов или даже их групп как отдельных (полу)статичных элементов.


1. Что для этого нужно сделать ... какой простейший информационный эксперимент в этой продукте - позволит мне увидеть как образуются эти связи ? Графически отличаются ли эти виды связей ? Похоже, что нет ... так почему вы их перечисляете - это же снова за пределами моделирования или как ? Я увижу эти связи визуально - палочка между атомами появится ?
2. Ну, хотя бы точную бы ссылки дали бы, а то пойди думай что вы имеете введу ...
3. А что этого повода "кроме конформационных и образования межмолекулярных связей" мало, чтобы моделировать образование связей ... или они таки образуются ... тогда возвращаемся к пункту №1

Например, можно смоделировать такое - взять аминокислоту, и так ее "долбануть" скажем атомом железа, чтобы от нее чего нибудь отвалилось ... smile.gif
(как я понял нагревать бесполезно ... фикция моделирования, ну и раз занимаемся только траекториями, то хотя бы столкновения просчитываются ?)
Ну, и еще
4. "В случае необходимости смоделировать химическую реакцию (или иную перестройку атома/ов) используются методы чисто квантово-химические, а то и просто квантово-физические (они построже) - но у них жесткое ограничение на размер структуры (считать много очень надо, машинного времени естся много)"

Какие пакеты этим занимаются ??? Они имеют графическое представление ?
Chlorum, 03.12.2008 00:58
1. Нет, именно эти связи вполне в пределах и задачах моделирования, что реализовано в том же NAMD. "Палочками" между атомами обозначают ковалентные связи. Водородные иногда помечают пунктиром. Но визуальность - дело хорошее, да только для иллюстраций. И потому важнее не то, как вы увидите связи, а какой листинг взаимодействий вы получите в конце симуляции. Списки возможных контактов между молекулами, например (что важно для многих областей биохимии и фармакологии).
2. А гугль? http://www.gromacs.org/content/view/13/27/
3. Межмолекулярные связи обычно НЕковалентные. Поэтому вас к базовым знаниям (разницу между ковалентными и нековалентными связями см. учебники химии) и отправляют, чтоб не было таких вопросов. Если связи нековалентные (неважно, межмолекулярные они или внутримолекулярные) - то это милости прошу к МД. И конформация с изменениями - тоже к МД.

Если "долбануть атомом железа аминоксилоту" (как вы себе это представляете в реальности? В ускорителе частиц, что ли?), то это совершенно не биологическая реальность (и даже не химическая), и NAMD вам в этом не помощник. Столкновения частиц - это к ядерщикам, в биологических системах энергии у них не те.

От вас ничего не скрывают. Просто сначала приходит тело (на вполне себе закрытый форум, кстати, чай, не экслер.ру) и грит: "Йа программер, хочу приложить знания и моделлить молекулы новыми методами и ваще". Интересно. С вами так разговор и начинают (типа как "каковы граничные условия?"). А выясняется, что вы наскоком, по верхам да нахалявку хотите типа узнать про то, как моделируют молекулы и их взаимодействия. Здесь, к вашему сожалению, не журнал ПопМех (при всем уважении к его просветительской деятельности). Эти курсы в универах читают.

А теперь скажите - зачем на вас тратить время мне, Насте, чайнику и прочим товарищам? Обоснуйте. Особенно когда вы все и сходу объявляете фикцией (про температуру я), попытайтесь это понять. Или хотя бы в словарь русского языка еще раз глянуть перед тем, как с3.14нуть что-то - что ж это такое, моделирование-то?
Chlorum, 03.12.2008 01:03
А, да, не хочу вас расстраивать, но пакеты MD и qM обычно графической оболочки не имеют - зачем? Данные все равно задавать цифровыми рядами, результаты - тоже в виде листингов или пдб... Ну, хочешь визуализации - пдб-вьюверов вагон (как и вьюверов других типов файлов с атомными координатами, пдб - он же под бедки заточен).
Это — лёгкая версия форума. Чтобы попасть на полную, щелкните здесь.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.