Mostrando entradas con la etiqueta 3D. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta 3D. Mostrar todas las entradas

23 de noviembre de 2011

'Fold it' o como el juego agudiza el ingenio

Buenas,
desde hace al menos una década el grupo de David Baker (U.Washington) ha tenido un impacto tremendo en el estudio del plegamiento de las proteínas, yo diría que hasta el punto de ir cocinando poco a poco un premio Nobel, pero el tiempo dirá. Muy brevemente, su trabajo ha consistido en desarrollar algoritmos para la predicción de la estructura de proteínas (por comparación y ab initio) que han ido refinando en sucesivas rondas de CASP (donde siempre quedan entre los mejores) y poniendo a punto con experimentos bastante espectaculares donde comparan sus predicciones con estructuras obtenidas por cristalografía y NMR, obteniendo modelos de una calidad y complejidad sin precedentes, llegando por ejemplo a diseñar una proteína artificial y predecir su estructura terciaria con un error promedio de 1.2A. Una de las aportaciones más extravagantes de este laboratorio tan productivo fue la creación de un juego basado en el problema del plegamiento, que llamaron FoldIt.


El juego permite poner a jugadores de todo el mundo a resolver ejercicios de plegamiento de dificultad variable, tras superar un tutorial donde aprendes las reglas del juego y las herramientas disponibles. La verdad es que hasta hoy no he encontrado una manera más amena de entender qué es un puente de hidrógeno o un choque estérico. Enfin, a lo que voy, lo que parecía simplemente un intento por popularizar el 'problema del plegamiento', que a día de hoy todavía se considera sin resolver, se ha convertido también en una herramienta de innovación, como se publica en el último número de PNAS. Tras estudiar la evolución de las estrategias ganadoras encontradas por la comunidad jugadores, que se pueden guardar como recetas, se observa que se parecen mucho a los propios algoritmos que el grupo de Baker está desarrollando. O dicho de otro modo, parecería que poniendo en forma de juego un problema complejo como esto, con puntuaciones objetivas y reglas sencillas, el ingenio colectivo puede llegar a soluciones parecidas a las de los científicos especialistas, sorprendente?
Un saludo,
Bruno

11 de febrero de 2011

Cómo insertar una molécula interactiva en una página web con Jmol

Jmol es un visor de estructuras químicas y moléculas en 3D, está programado en Java y su código es libre.

Jmol se puede descargar aquí, es aconsejable descargar la última versión estable y existen 2 opciones, descargar todo el código (sólo para programadores) o descargar sólo los archivos binarios para ejecutarlo.

Una vez descargado, hay que descomprimirlo (si se ha descargado el archivo .tar.gz, ejecutar: tar -xzf archivo.tar.gz). Jmol se inicia ejecutando jmol.bat si usamos Windows y jmol.sh si usamos  Linux. Ni que decir que Jmol necesita que tengamos una versión de Java Runtime instalada en nuestro sistema operativo.

Una vez iniciado Jmol, el programa nos ofrece un interfaz gráfico donde podemos abrir archivos de moléculas fácilmente y visualizarlas. En el siguiente enlace hay diversos tutoriales para manejar Jmol: http://wiki.jmol.org/index.php/Jmol_Tutorials.

Jmol ofrece una interesante característica, nos permite insertar fácilmente estructuras de moléculas en páginas web y visualizarlas de forma interactiva.
Para ello hay que copiar la carpeta de Jmol en nuestro servidor e insertar el siguiente código dentro de nuestra web:
 <html>  
      <head>  
           <script type="text/javascript" src="./jmol/Jmol.js"></script>  
      </head>  
      <body>  
           <script type="text/javascript">  
                jmolInitialize("./jmol", "JmolAppletSigned.jar");  
                jmolApplet(800, "load 1je8_AB.pdb; spacefill off; wireframe off; select all; cartoon; color structure;");  
           </script>  
      </body>  
 </html>  

En primer lugar se indica en la sección <head> de la página web la ruta a la librería JavaScript de Jmol: "<script type="text/javascript" src="./jmol/Jmol.js"></script>", en nuestro caso la librería está en el directorio 'jmol' en la misma ruta que nuestra página web.

En segundo lugar se inicializala librería anterior (dentro de la sección </body> de la página web): "jmolInitialize("./jmol", "JmolAppletSigned.jar");". El segundo parámetro (JmolAppletSigned.jar) sólo es necesario si el servidor web es nuestro propio ordenador.

Finalmente se ejecuta la miniaplicación (applet) indicando el tamaño de la molécula y los comandos de Jmol que queremos ejecutar antes de mostrar la molécula: "jmolApplet(800, "load 1je8_AB.pdb; spacefill off; wireframe off; select all; cartoon; color structure;");". En este caso se ha borrado la visualización previa de la molécula y se ha representado en modo 'cartoon' (utilizado para visualizar fácilmente estructuras secundarias de proteínas).

Así es como se vería en nuestro navegador: