beberasategi / transformazio-alkimikoak

Nire Gradu Amaierako Lana osatzen duen errepositorioa da hau. Lan honetan dinamika molekularra eta transformazio alkimikoak erabiliz hainbat molekulen solbatazio energia askeak kalkulu dira.

Solbatazio energia askeen kalkulua transformazio alkimikoen bitartez

Nire Gradu Amaierako Lana osatzen duen errepositorioa da hau. Lan honetan dinamika molekularra eta transformazio alkimikoak erabiliz hainbat molekulen solbatazio energia askeak kalkulu dira. Simulazioak burutzeko beharrezkoak izan diren fitxategiak eta programak aurki daitezke hemen.

Erabilera

Simulatutako 29 molekulei buruzko informazioa Molekulak direktorioko Molecule.pdb eta Molecule.sdf fitxategietan aurki daiteke. Molecule.pdb fitxategi horiek berak erabili dira VMD softwarearen bitartez Molekulen_irudiak_VMD direktorioko irudiak sortzeko.

Programak karpetan simulazioak egiteko programak biltzen dira. Bi zatitan egin dira simulazioak, horregatik bereizten dira Hasierako_simulazioak eta Produkzio_simulazioa. Inork programa hauek erabili nahi izanez gero, beharrezkoa izan daiteke fitxategien bide izenak aldatzea.

Lortutako emaitzen fitxategiak Emaitzak_metrikak direktorioko outputs karpetetan aurki daitezke. npy formatuko fitxategietan gordetzen dira, horiek baitira estatistikak kalkulatzeko alchemical_metrikak_osoa_erroreekin.ipynb notebookak irakurtzen dituenak. npy fitxategietako tentsoreetako datuen egitura ikusteko, U_kln_lehena eta U_kln_azkena csv fitxategiak erabil daitezke. Aipatu berri den notebook horrekin kalkulatu dira energia askeak eta metrikak. Emaitzekin sortutako irudiak outputs/outputs_metrikak direktorioan daude ikusgai.

Beharrezko paketeak

Lan honetan Python 3.11.8 erabili dira. Horrez gain, jarraian zerrendatzen dira beharrezkoak izan diren paketeak eta haien bertsioak.

# Izena                   Bertsioa                   
ambertools                23.3           
amberutils                21.0                    
matplotlib-base           3.8.3          
matplotlib-inline         0.1.6          
numpy                     1.26.4         
openff-amber-ff-ports     0.0.4          
openff-forcefields        2024.01.0      
openff-interchange        0.3.21         
openff-interchange-base   0.3.21         
openff-models             0.1.2          
openff-toolkit            0.15.2         
openff-toolkit-base       0.15.2         
openff-units              0.2.1          
openff-utilities          0.1.12         
openmm                    8.1.1          
openmmforcefields         0.11.2         
openmmtools               0.23.1         
pandas                    2.2.1          
scienceplots              1.0.1          

Simulatutako molekulak

Simulatutako molekulen zerrenda. Hasierako simulazioetan Errazak I erabili dira. Bukaerakoetan, guztiak. Errazak eta zailak bereizteko, lotura birakorren kopurua kontuan hartu da (3 edo gehiago dituztenak zailtzat hartu dira). Molekula bakoitzari dagokion irudia Molekulen_irudiak_VMD direktorioan aurki daiteke, taulan egokitutako indizearen arabera.

Errazak I		Errazak II		Zailak
1	1,4-dioxanoa	10	Neopentanoa	22	Flurbiprofenoa
2	1-amino-4-hidroxi-9,10-Antrazenodiona	11	Dibentzo-p-dioxina	23	Ibuprofenoa
3	2-bromo-2-metil-propanoa	12	Ziklohexanoa	24	Ketoprofenoa
4	[(2S)-butan-2-il]-nitratoa	13	Etoxibentzenoa	25	2-N-etil-6-(metil-sulfonil)-4-N-(propan-2-il)-1,3,5-triazin-2,4-diamina
5	3-metilbutan-2-ona	14	Propan-1-ola	26	Dimetil-sulfatoa
6	3-fenilpropan-1-ola	15	1,4-dimetilpiperazina	27	Kloropirifosa
7	But-1-enoa	16	Metil-ziklopropano-karboxilatoa	28	Azido butirikoa
8	Ziklopentanola	17	Etilenoa	29	(2Z)-3,7-dimetilokta-2,6-dien-1-ola
9	Heptan-4-ona	18	Metanamina
		19	3-kloroprop-1-enoa
		20	Bromoformoa
		21	Endrina

Simulazioen emaitzak

Emaitzarik egokienak uretako sistema NPT multzoan mugalde baldintza periodikoekin eta hutsekoa NVT multzoan mugalde baldintza periodikorik gabe simulatuta lortu dira. Energiaren estimatzailerik egokiena BAR dela ikusi da. Modu honetan lortutako datuak beheko irudian alderatzen dira datu esperimentalekin.

1. irudia: Lan honetan egindako simulazioen emaitzen eta balio esperimentalen arteko alderaketa. NVT-NPTnp simulazioak.

Lortutako balioak MOBLEY Lab taldeak egindako simulazioen emaitzekin alderatu dira. Talde honek 642 molekula simulatu zituen arren, lan honetan erabilitako 29 molekulak baino ez dira irudikatu ondoko grafikoan.

2. irudia: MOBLEY Lab taldeak molekula berak simulatzean lortutako balioak.

1. irudia sortzeko erabilitako datuak, esperimentalak zein simulazioen emaitzak, emaitzak_metrikak direktorioko emaitzen_laburpena_NPT_NVTnp.csv fitxategian aurki daitezke.

Lizentzia

CC BY 4.0