آموزش شبیه سازی دینامیک مولکولی و پروتئین با گرومکس GROMACS – تکمیلی + گواهینامه
3 ساعت
4.4
شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی، با شبیه‌سازی شرایط آزمایش، مکانیسم‌های مولکولی را در ابعاد میکروسکوپی آشکار می‌کند. شبیه‌سازی در مقیاس اتمی، اطلاعاتی را پیرامون جنبش ذرات به عنوان تابعی از زمان، فراهم می‌کند. هدف این فرادرس آشنایی با نرم افزار شبیه سازی دینامیک مولکولی گرومکس (GROMACS) است که قادر به شبیه‌سازی انواع سیستم‌های پیچیده زیستی مانند پروتئین‌ها، لیپیدها، نوکلئیک اسیدها (Nucleic Acid) و سیستم‌های غیرزیستی مانند پلیمرها است. این نرم‌افزار، با استفاده از قوانین نیوتونی حرکت، رفتار سیستم‌های دارای صد تا میلیون‌ها ذره را پیش‌بینی می‌کند. گرومکس در سال 1991 توسط گروه شیمی فیزیک دانشگاه گرونینگن (Groningen) ارائه شد و کتابخانه کاملی برای مولکول‌های زیستی دارد. پروتئین‌ها بین مولکول‌های زیستی اهمیت زیادی دارند و بسیاری از عملکردهای سلولی مربوط به آن‌ها است. محققان در آزمایشگاه به بررسی آن‌ها می‌پردازند و در کنار روش‌های آزمایشگاهی، روش‌های مولکولی و دقیق که بتواند رفتار سیستم را بررسی کند ضروری است. روش‌های شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با امکان بررسی اتمی و مولکولی، معیاری بسیار دقیق برای بررسی انواع سیستم‌ها به خصوص سیستم‌های زیستی هستند. در این فرادرس، شبیه‌سازی پروتئین‌ها در شرایط محلولی مختلف آموزش داده می‌شود و سپس ابزارهای آنالیز گرومکس برای پروتئین‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، به آنالیزهای شعاع ژیراسیون (Radius of Gyration)، RMSD / RMSF و ساختار دوم پروتئین‌ها پرداخته می‌شود. غشای سلولی کنترل‌کننده ورودی و خروجی‌های سلول است و از لیپیدهایی تشکیل شده است که یک سر آب‌دوست و یک دم آب‌گریز دارند. آرایش لیپیدها به سمت مایع درون و برون‌سلولی، یک ساختار دو لایه برای محافظت سلول می‌سازد. در غشای سلول، پروتئین‌هایی قرار دارند که ورود و خروج مواد را کنترل می‌کنند. در این آموزش، شبیه‌سازی پروتئین‌ها در pHهای مختلف و آنالیز خواص آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته و همچنین به ساخت انواع غشای دولایه و بررسی خواص آن‌ها پرداخته شده است. این آموزش برای به دست آوردن یک دید کامل‌تر برای ساخت سیستم‌های شبیه‌سازی و آنالیز آن‌ها در گرومکس مفید خواهد بود.
