English

Архив публикаций

Тезисы

XXVI-ая конференция

Портал визуализации траекторий молекулярной динамики

Веригин В.С.1, Сырбу Е.Н.1, Лихачев И.В., Балабаев Н.К.

ИМПБ РАН - филиал ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. 142290, Московская область, г.Пущино, ул. проф. Виткевича, 1, ИМПБ РАН. ilya_lihachev@mail.ru

1Тульский государственный университет 300012, г.Тула, пр. Ленина, 92

1  стр. (принято к публикации)

Метод моделирования молекулярной динамики (МД) широко применяется в научных исследованиях. Результатами вычислительных экспериментов являются траектории молекулярной динамики. Траекторные файлы представляют собой последовательные записи координат атомов макромолекулы через фиксированные промежутки времени. Эти файлы визуализируются специальными программами в виде интерактивного молекулярного кино. Строятся также зависимости различных характеристик от времени.

В настоящее время доступные программы для работы с траекториями – VMD [1, 2, 3], PyMOL, TAMD [4, 5, 6] – работают в виде приложений на персональном компьютере. Для работы в интернете доступны несколько программ показа статических структур (PDB-файлов). Процесса показа трехмерного интерактивного молекулярного кино в Сети до текущего момента времени не существует в принципе. Разумеется, если не брать во внимание видео-файлы, а также работу с перечисленными выше программами в режиме удаленного рабочего стола.

Создание Портала преследует несколько целей:

• Визуализация траекторий молекулярной динамики в виде трехмерного интерактивного молекулярного кино.

• Хранение базы данных вычислительных экспериментов.

• Построение характеристик от времени.

• Хранение базы рассчитанных характеристик.

• Возможность коллективной работы с результатами вычислительных экспериментов.

• Наличие клиент-серверной архитектуры. Как следствие, перенос вычислительной нагрузки на сервер.

• Использование Портала в качестве проигрывателя для демонстрационного материала.

Портал рассматривается как сетевая альтернатива существующим программам анализа траекторий. Работа демонстрирует возможность интерактивного просмотра молекулярной графики в динамике в условиях среднескоростных Интернет-соединений (скоростью менее 10 Мбит/с).

Портал будет рассчитан на неограниченное число пользователей. Его можно будет рассматривать и как глобальный проект, и как интранет портал для лабораторных серверов, ввиду ограниченности вычислительных ресурсов рассчитанный только на определенный круг лиц.

Литература

1. Humphrey W., Dalke A., Schulten K. VMD – Visual Molecular Dynamics // J. Mol. Graphics. 1996. № 14. P. 33–38.

2. Hsin J., Arkhipov A., Yin Y., Stone J., Schulten K. Using VMD – an introductory tutorial. Current Protocols // Bioinformatics. 2008. V. 5. Unit 5.7.

3. Stone J.E., Isralewitz B., and Schulten K. Early experiences scaling VMD molecular visualization and analysis jobs on Blue Waters //XSEDE. 2013. In press.

4. Лихачев И.В., Балабаев Н.К. Анализатор траекторий молекулярной динамики // Математическая биология и биоинформатика. 2007. Т. 2. № 1. С. 120-129.

5. Лихачев И.В., Балабаев Н.К. Анализатор траекторий молекулярной динамики (TAMD) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014612313.

6. Лихачев И.В., Балабаев Н.К. Построение расширенных динамических контактных карт по данным молекулярно-динамических расчетов // Математическая биология и биоинформатика. 2009. Т. 4. № 1. С. 36-45.



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533