Jmol

в процессе редактирования

 

A few residues in Jmol (copied from of.site)Jmol — программа для просмотра структуры молекул в трёх измерениях. Используется как в обучающих целях, так и для проведения научных презентаций и исследований.

jmol.sourceforge.net, wiki_eng, wiki_ru

Программа написана на Java. Часто встраивается как аплет в веб-страницу. Но вследствие ужесточения политики безопасности, которую в последние годы начали проводить разработчики всех крупнейших браузеров, запустить Jmol в качестве аплета сейчас крайне сложно. Автор этих строк изрядно и безрезультатно намучалась, пытаясь запустить один такой аплет в Firefox, Opera и Waterfox, прежде чем всё же смогла это сделать с помощью PaleMoon.

Программа позволяет строить изображения молекул несколькими способами. Jmol поддерживает большое количество форматов файлов, включая:

  •     Protein Data Bank (.pdb)
  •     Crystallographic Information File (.cif)
  •     MDL Molfile (.mol)
  •     Chemical Markup Language (.cml)
  •     Chemical File Format (.xyz)

.pdb - Protein Data Bank (wiki_eng, wiki_ru) - банк данных трёхмерных структур белков и нуклеиновых кислот. Информация, полученная методами рентгеновской кристаллографии или ЯМР-спектроскопии, и, всё чаще, методом криоэлектронной микроскопии вносится в базу данных биологами и биохимиками со всего мира, и доступна бесплатно через интернет сайты организаций-членов (PDBe, PDBj, RCSB). PDB является одним из важнейших ресурсов для учёных, работающих в области структурной биологии. Большинство научных журналов и некоторые фонды финансирования исследований, например, NIH в США требуют от авторов статей и получателей грантов, чтобы все структурные данные были размещены в PDB. Protein Data Bank содержит в основном первичные данные о структуре биологических молекул, в то время как существуют сотни других банков данных, категоризирующих первичные данные или выявляющие закономерности между строением молекул и эволюционным родством.

.cif - Crystallographic Information File (wiki_eng, wiki_ru) - является стандартным текстовым форматом файла, содержащим кристаллографическую информацию, определенную Международным союзом кристаллографии (IUCr). Эти файлы можно открыть в некоторых программах, предназначенных для работы с образами оптических дисков.

.mol - MDL Molfile (wiki_eng, wiki_ru) - файловый формат, содержащий информацию об атомах, связях и типах соединения атомов в молекуле. Довольно распростраённый формат, который может быть прочитан многими программами, хотя они могут отображать эту информацию немного по-разному.

.cml - Chemical Markup Language (wiki_eng, wiki_ru) - язык описания химических соединений, основанный на универсальном языке разметки XML.

.xyz - XYZ file format (wiki_eng, wiki_ru) - формат химических данных. У него нет формального стандарта и существует его несколько вариаций.

 

Некоторые наиболее стандартные команды для управления изображением Jmol из его внутренней консоли:
spacefill [off/on | xx% | 0.xx]
= cpk (команды-синонимы)
- размеры атомов. В случае параметра on размеры атомов соответствуют радиусу Ван-дер-Ваальса. Процентный параметр - это проценты именно от него.

label [off/on | %e | %n]
- включение/отключение меток к атомам и определение их содержания.
%e - название элемента
%n - трёхбуквенное обозначение аминокислоты
%m - однобуквенное обозначение аминокислоты
= labels

wireframe [off/on | xx% | 0.xx]
- размеры отображения межатомных связей

backbone [off/on | xx% | 0.xx]
- размеры схематического изображения скелета пептидной цепи (англ. backbone). Скелет представляет собой линии, связывающие альфа-углероды.

trace [off/on | xx% | 0.xx]
- установка "spline trace". На jmol.sourceforge.net приведено такое описание термина: "The hermite spline curve passes through the mid-points between alpha carbon atoms". Это кривая, которая примерно аппроксимирует скелет. Может одновременно включить backbone и trace и попытаться вникнуть.

ribbon [off/on | xx% | 0.xx]
- представление пептидной цепи в виде ленты, что позволяет наглядно увидеть альфа-спирали (alfa-helix), бета-листы (beta-sheets) и петли (loops).

cartoon [off/on | xx% | 0.xx]
- забавная карикатурная разновидность ленты.

 

Расцветка CPK для Jmol
Расцветка CPK для Jmol

color atoms [none | cpk | amino | structure| shapely | your_color]
- цвет атомов. none и cpk являются синонимами.
(cpk - сокращение от Corey-Pauling-Koltun, см. wiki_eng, wiki_ru)

color label [none | cpk | amino | structure | shapely | your_color]
- цвет меток. none и cpk являются синонимами

color bonds [none | your_color]
= color wireframes
- цвет межатомных связей. В случае значения none будет использоваться цвет атомов.

color backbone [none | amino | structure | shapely | your_color]
- цвет скелета пептидной цепи. В случае none будет использован серый цвет.

color trace [none | amino | structure | shapely | your_color]

color ribbon [none | amino | structure | shapely | your_color]

color cartoon [none | amino | structure | shapely | your_color]

background [none | your_color]
- цвет фона. В случае none будет использован чёрный.

 

center
- команда передвигает молекулу в середину экрана. Более ничего (ни вращения, ни изменения масштаба).

reset
- восстанавливаются оригинальный масштаб и размещение молекулы.

select [элемент или группа | *]
- позволяет выбрать атомы только конкретного элемента или принадлежащие к группе элементов. Все последующие команды будут влиять только на эту группу.
К примеру select carbon; cpk 10% - масштабируются только атомы углерода.
Чтобы выбрать все атомы, можно использовать all, * или набрать select безо всяких аргументов.
В качестве названий групп можно использовать слова positive / negative / neutral (анализируется каждый атом в отдельности, в сумме они дают общее количество атомов в молекуле), или polar / hydrophobic (анализируется каждая аминокислота как единое целое), или backbone / sidechain.

exitJmol
- выйти из Jmol

 

Примечание1: некоторые команды имеют синонимы в единственном и множественном числе или в американском и британском написании: cartoon = cartoons, center = centre, color = colour, label = labels, ribbon = ribbons.

Примечание2: если после названия структурного элемента использовать параметр only, то отображение всех других структур будет автоматически отключено. К примеру, wireframe only покажет только структуру межатомных связей.

 

Некоторые обучающие ресурсы по работе с Jmol:

RasMol Training Guide (http://cbm.msoe.edu/includes/pdf/crest/section1.pdf) - pdf на 20 страницах. Удивительно дружелюбный на фоне различной документации, с которой обычно приходится иметь дело программисту. Датирован 2010 годом.

RasMol Training Guide (https://userpages.umbc.edu) - pdf. Похоже, что это предыдущая версия вышеупомянутого документа. Датирован 2006 годом.

RasMol Training Tutorial (cbm.msoe.edu/includes/jmol/rasmol.php) - тот самый аплет, с запуском которого пришлось помучаться 2 часа.

jmol.sourceforge.net/demo - демонстрация возможностей программы. "Учёба на примерах". Другие веб сайты с примерами перечислены на wiki.jmol.org.

wiki.jmol.org - Jmol-вики. Недавно была взломана и выведена из строя неким "Ahmed 01" По его собственным словам "Algerian Hacker". Найду - узнает, что некоторые девушки, интересующиеся наукой, прекрасно умеют ломать пальцы.

jmol.sourceforge.net/docs - официальная документация

 

 


Некоторые места, в которых можно отыскать нужные молекулы и узнать из PDB-номер:
rcsb.org - Protein Data Bank

ebi.ac.uk/pdbe - Protein Data Bank in Europe

ebi.ac.uk - EMBL-EBI (European Molecular Biology Laboratory - European Bioinformatics Institute)

 


Аналогом Jmol является программа StarBiochem (star.mit.edu/biochem), разработанная в MIT специально для студентов и имеющая более интуитивно-понятный интерфейс.

Add new comment

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • Lines and paragraphs break automatically.
  • Web page addresses and email addresses turn into links automatically.