Herramienta web para post-análisis de simulaciones de dinámica molecular

Abstract

En este trabajo se busca desarrollar una aplicación web interactiva y personalizada que permita analizar resultados generados mediante simulaciones de dinámica molecular. Con esta herramienta se pretende analizar las propiedades cada átomo o molécula de manera individual o conjunta a partir de una trayectoria, permitiendo segmentaciones tridimensionales que el usuario puede personalizar, así como análisis estadísticos no disponibles en las aplicaciones de post análisis que brindan los paquetes de dinámica molecular. Una herramienta de estas características es de gran ayuda en el estudio de los datos obtenidos permitiendo al usuario proponer el análisis o representación de los mismos que considere necesarios. Para este trabajo, como ejemplo, se tomaron datos generados por el programa Gromacs y fueron incorporados a una base de datos desarrollada en un entorno web. Se seleccionaron simulaciones de una bicapa lipídica expuesta a un campo eléctrico por el gran costo computacional que presenta de modo de generar una aplicación que pueda ser capaz de analizar datos independientemente de la demanda que éstos requieran. El sitio web se desarrolló con el framework Django, el cual permite utilizar Python, mientras que la base de datos se implementó en PostgreSQL. Se obtuvo una aplicación web que permite cargar datos de una trayectoria y generar un análisis estadístico, así como gráficos y representaciones espaciales. Se propone generar modelos 3D que permitan estimar superficie o volumen de la selección de átomos que el usuario considere necesarios.

This work tries to develop a customized interactive web application that allows to analyze results obtained by molecular dynamics simulations. A tool of these characteristics is a great help in the analysis of the data obtained because allows customizing the analysis or representation of the data. For this study data were generated by the program Gromacs and were incorporated into a database developed in a web environment. For this work we selected a simulation of a lipid bilayer exposed to an electric field because of the great computational cost in order to generate an application that analyze data regardless of demand that these require. The website was developed using the Django framework, which allows to use Python, while the database was implemented using PostgreSQL. We obtained a web application that allows loading data from a trajectory and generating statistical analysis, graphics and spatial representations. The strength of this application is that it allows to follow each molecule individually but generates individual results and also by groups.