Software pro molekulární dynamiku

Kristýna ŠILHAVÁ

Bakalářská práce

Software for molecular dynamics

Anotace:

Softwary pro molekulární dynamiku poskytují možnost simulovat systémy složené řádově až z milionů částic, po dobu až několika ns. Tato metoda dovoluje virtuálně experimentovat bez reálné laboratoře, jen s pomocí výpočetní techniky. Molekulární dynamika hraje významnou roli pro pochopení struktur a funkcí biologických, organických i anorganických systémů. Cílem této práce je seznámit se se základy molekulární dynamiky, vyřešit modelové úlohy v programech Amber a Gromacs a zhodnotit možnosti těchto programů. Pro tuto práci jsem měla přístup k výpočetnímu klastru Hermes Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity zapojeného do projektu MetaCentrum. S programy jsem pracovala pomocí příkazové řádky v operačním systému Linux. V práci jsou popsány formáty souborů potřebné k práci s těmito programy a jak je používat. V Gromacsu i Amberu jsem sestavila a simulovala systémy: 1) voda 2) voda s ionty 3) solvatovaný lysozym. Na těchto vzorových systémech jsem porovnala základní utility k přípravě těchto systémů, ke spuštění simulace a k analýze. Práce by měla posloužit k rychlému seznámení s programy Amber a Gromacs.

Abstract:

The software for molecular dynamics provides the ability of simulating systems that consist of millions of particles, just for a few nanoseconds. This method allows for the carrying out of virtual experiments without real laboratory equipment and only with computer technology. Molecular dynamics play an important role in understanding the structure and function of biological, organic and inorganic systems. The objective of this thesis was to introduce the basics of molecular dynamics, solve model tasks in Amber software and Gromacs and to compare their capabilities. I have worked on the Hermes Computer Cluster that belongs to the Faculty of Science at the University of South Bohemia and this was part of the MetaCentrum Project. I have worked with both programs using the command line of the Linux Operating System. This thesis describes all of the file formats that are needed for working with these programs, and how they are to be used. I have built up several systems in Gromacs and Amber: 1) water 2) water and ions 3) solvated lysozyme. Based upon these sample systems, I have compared the basic utilities for preparation, the execution and the analysis of these simulations. This thesis should serve as a quick introduction and familiarization with Amber software and Gromacs.

Klíčová slova

Simulace molekulární dynamiky, Amber, Gromacs, Silové pole, Potenciálová funkce

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2011

Identifikátor: 16191

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Milan Předota, Ph.D.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Zdravotně sociální fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biofyzika / Biofyzika a zdravotnická technika