DelPhi es una aplicación científica que calcula los potenciales electrostáticos en y alrededor de macromoléculas y las energías electrostáticas correspondientes. Incorpora los efectos del cribado mediado por fuerza iónica mediante la evaluación de la ecuación de Poisson-Boltzmann en un número finito de puntos dentro de una cuadrícula tridimensional. DelPhi se usa comúnmente en la ciencia de las proteínas para visualizar variaciones en la electrostática a lo largo de una proteína u otra superficie macromolecular y para calcular los componentes electrostáticos de varias energías. [1]
Autor (es) original (es) | Barry Honig |
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Desarrollador (es) | Equipo de desarrollo de DelPhi |
Sistema operativo | Linux , Mac OS X , Microsoft Windows |
Sitio web | compbio |
Desarrollo
Uno de los principales problemas al modelar el potencial electrostático de las macromoléculas biológicas es que existen en el agua con una fuerza iónica determinada y que tienen una forma irregular. Las soluciones analíticas de la ecuación de Poisson-Boltzmann (PBE) correspondiente no están disponibles para tales casos y la distribución del potencial solo se puede encontrar numéricamente. DelPhi, desarrollado en el laboratorio del profesor Barry Honig en 1986, fue el primer solucionador de PBE utilizado por muchos investigadores. La gran popularidad de DelPhi se debe a su velocidad, precisión (el cálculo de la energía libre electrostática depende solo ligeramente de la resolución de la red) y la capacidad de manejar dimensiones de red extremadamente altas.
Características
Las características adicionales como la asignación de diferentes constantes dieléctricas a diferentes regiones del espacio, la función de distribución dieléctrica suave basada en Gauss, [2] modelado de objetos geométricos y distribuciones de carga, y el tratamiento de sistemas que contienen soluciones salinas mixtas también atrajeron a muchos investigadores. Además del mapa de potencial típico, DelPhi puede generar y generar la distribución calculada de la constante dieléctrica o la concentración de iones, proporcionando a la comunidad biomédica herramientas adicionales para su investigación. [3] [4] [5]
Los archivos Pdb se utilizan normalmente como entrada para los cálculos de DelPhi. Otras entradas requeridas son un archivo de radios atómicos y un archivo de carga. [6] Los archivos de potencial binario como salida de DelPhi se pueden ver en la mayoría de visores moleculares como UCSF Chimera , Jmol y VMD , y se pueden mapear en superficies o visualizar con un límite fijo. [7]
Versiones
La distribución de Delphi viene tanto en forma de códigos secuenciales como paralelos, se ejecuta en sistemas Linux , Mac OS X y Microsoft Windows y el código fuente está disponible en los lenguajes de programación Fortran 95 y C ++ . DELPHI también se implementa en un servidor web accesible. [8] DELPHI también se ha utilizado para construir un servidor que predice pKa de macromoléculas biológicas como proteínas, ARN y ADN a los que se puede acceder a través de la web. [9]
DelPhi v.7 se distribuye en cuatro versiones:
- Versión IRIX, compilada bajo el sistema operativo IRIX 6.5, 32bits, usando compiladores f77 y cc.
- Versión IRIX, compilada bajo el sistema operativo IRIX 6.5, 64bits, usando compiladores f77 y cc.
- Versión LINUX, compilada bajo Red Hat 7.1, kernel 2.4.2 Operating System, usando compiladores GNU gfortran,
- Versión para PC, compilada bajo el sistema operativo Windows, usando compiladores Microsoft Developer Studio C ++ y Fortran.
Su forma de trabajar es muy similar; sin embargo, pueden aparecer diferencias inesperadas debido a la diferente precisión numérica o al traslado del software a diferentes arquitecturas. Por ejemplo, el tiempo transcurrido en la versión para PC no se calcula actualmente.
Cada distribución contiene un ejecutable (llamado delphi o delphi.exe), los códigos fuente (con el correspondiente makefile cuando sea necesario) y algunos ejemplos prácticos.
Ver también
enlaces externos
Referencias
- ^ Rohs R, West SM, Sosinsky A, Liu P, Mann RS, Honig B (octubre de 2009). "El papel de la forma del ADN en el reconocimiento de proteínas y ADN" . Naturaleza . 461 (7268): 1248–53. doi : 10.1038 / nature08473 . PMC 2793086 . PMID 19865164 .
- ^ Li L, Li C, Zhang Z, Alexov E (2013). "Sobre la" constante "dieléctrica de las proteínas: función dieléctrica suave para el modelado macromolecular y su implementación en DelPhi" . Revista de teoría química y computación . 9 (4): 2126–2136. doi : 10.1021 / ct400065j . PMC 3622359 . PMID 23585741 .
- ^ "Software: DelPhi" . Honig Lab . Universidad de Colombia.
- ^ Rocchia W, Sridharan S, Nicholls A, Alexov E, Chiabrera A, Honig B (2002). "Construcción rápida basada en rejilla de la superficie molecular y el uso de carga superficial inducida para calcular las energías del campo de reacción: aplicaciones a los sistemas moleculares y objetos geométricos". Revista de Química Computacional . 23 (1): 128–37. doi : 10.1002 / jcc.1161 . PMID 11913378 .
- ^ Li L, Li C, Sarkar S, Zhang J, Witham S, Zhang Z, Wang L, Smith N, Petukh M, Alexov E (2012). "DelPhi: una suite completa para el software DelPhi y recursos asociados" . BMC Biofísica . 5 : 9. doi : 10.1186 / 2046-1682-5-9 . PMC 3463482 . PMID 22583952 .
- ^ "Archivos de parámetros DelPhi" .
- ^ Manual de DelPhi
- ^ "Servidor web DelPhi" .
- ^ "Servidor web DelPhiPka" .