Visuell molekylär dynamik

VMD
	Skärmdump av VMD 1.8.3.
Originalförfattare	William Humphrey, Andrew Dalke, Klaus Schulten , John Stone
Utvecklare	University of Illinois i Urbana-Champaign
Initial release	4 juli 1995 ; 27 år sedan
Stabil frisättning	1.9.4 alfa 55 / oktober 2021 ; 1 år sedan
Skrivet i	C
Operativ system	macOS , Unix , Windows
Tillgänglig i	engelsk
Typ	Molekylär modellering
Licens	Distributionsspecifik
Hemsida	www .ks .uiuc .edu /Research /vmd

VMD-visualisering av en 1 miljard atoms aerosoliserad SARS-CoV-2-virion, renderad med Tachyon på en arbetsstation med 1 TB RAM.

Visual Molecular Dynamics ( VMD ) är ett datorprogram för molekylär modellering och visualisering . VMD är utvecklat främst som ett verktyg för att se och analysera resultaten av molekylära dynamiksimuleringar. Den innehåller också verktyg för att arbeta med volymetriska data, sekvensdata och godtyckliga grafikobjekt. Molekylära scener kan exporteras till externa renderingsverktyg som POV-Ray , RenderMan , Tachyon , Virtual Reality Modeling Language ( VRML ) och många andra. Användare kan köra sina egna Tcl- och Python- skript inom VMD eftersom det inkluderar inbäddade Tcl- och Python-tolkar. VMD körs på Unix , Apple Mac macOS och Microsoft Windows . VMD är tillgängligt för icke-kommersiella användare under en distributionsspecifik licens som tillåter både användning av programmet och modifiering av dess källkod, utan kostnad.

Historia

Molekylär grafik från satellittobaksmosaikvirus producerad i VMD och renderad med Tachyon . Scenen visas med en kombination av molekylära ytor färgade med ett radiellt avstånd och nukleinsyror som visas i bandrepresentationer. Tachyon-renderingen använder både direktljus och omgivande ocklusionsbelysning för att förbättra synligheten av fickor och hålrum. VMD-axlarna visas som ett enkelt exempel på återgivning av icke-molekylär geometri.

VMD har utvecklats under ledning av huvudforskaren Klaus Schulten i gruppen Teoretical and Computational Biophysics vid Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois i Urbana–Champaign . Ett prekursorprogram, kallat VRChem, utvecklades 1992 av Mike Krogh, William Humphrey och Rick Kufrin. Den första versionen av VMD skrevs av William Humphrey, Andrew Dalke, Ken Hamer, Jon Leech och James Phillips. Den släpptes 1995. De tidigaste versionerna av VMD utvecklades för Silicon Graphics- arbetsstationer och kunde även köras i en automatisk virtuell grotmiljö (CAVE) och kommunicera med en Nanoscale Molecular Dynamics ( NAMD )-simulering. VMD utvecklades vidare av A. Dalke, W. Humphrey, J. Ulrich 1995–1996, följt av Sergei Izrailev och J. Stone under 1997–1998. 1998 blev John Stone den huvudsakliga VMD-utvecklaren, portade VMD till många andra Unix- operativsystem och slutförde den första fullfjädrade OpenGL- versionen. Den första versionen av VMD för Microsoft Windows -plattformen släpptes 1999. 2001 lade Justin Gullingsrud, Paul Grayson och John Stone till stöd för haptiska återkopplingsenheter och vidareutvecklade gränssnittet mellan VMD och NAMD för att utföra interaktiva simuleringar av molekylär dynamik. I efterföljande utvecklingar skrev Jordi Cohen, Gullingsrud och Stone om helt de grafiska användargränssnitten, lade till inbyggt stöd för visning och bearbetning av volymetrisk data och användningen av OpenGL Shading Language .

Kommunikation mellan processer

VMD kan kommunicera med andra program via Tcl / Tk . Denna kommunikation möjliggör utveckling av flera externa plugins som fungerar tillsammans med VMD. Dessa plugins ökar uppsättningen av funktioner och verktyg för VMD, vilket gör den till en av de mest använda programvaran inom beräkningskemi , biologi och biokemi.

Här är en lista över några VMD-plugins utvecklade med Tcl/Tk:

Delphi Force — elektrostatisk kraftberäkning och visualisering
Pathways Plugin - identifiera dominerande elektronöverföringsvägar och uppskatta elektronisk tunnling donator-till-acceptor
Check Sidechains Plugin - kontrollerar och hjälper till att välja bästa orientering och protonationstillstånd för Asn, Gln och His sidokedjor
MultiMSMS-plugin — cachar MSMS-beräkningar för att påskynda animeringen av en sekvens av bildrutor
Interactive Essential Dynamics — Interaktiv visualisering av väsentlig dynamik
Mead Ionize — Förbättrad version av autojonisera för högt laddade system
Andriy Anishkins VMD-skript — Många användbara VMD-skript för visualisering och analys
RMSD Trajectory Tool — Utvecklingsversion av RMSD-plugin för banor
Klustringsverktyg — Visualisera kluster av konformationer av en struktur
iTrajComp — interaktivt verktyg för jämförelse av banor
Swap — Byte av atomkoordinater för förbättrad RMSD-inriktning
Intervor — Protein-Protein-gränssnittsextraktion och visning
SurfVol — Mät yta och volym av proteiner
vmdICE — Plugin för beräkning av RMSD, RMSF, SASA och andra tidsvarierande kvantiteter
molUP - Ett VMD-plugin för att hantera QM- och ONIOM-beräkningar med den gaussiska programvaran
VMD Store - En VMD-tillägg som hjälper användare att upptäcka, installera och uppdatera andra VMD-plugins.

Se även

externa länkar