عنوان دوره: شبیه سازی دینامیک مولکولی

شرح دوره

دینامیک مولکولی روشی برای شبیه سازی رفتار ترمودینامیکی مواد با استفاده از نیرو، سرعت و مکان است. این روش شکلی از شبیه سازی کامپیوتری است که در آن ذرات اجازه دارند بر اساس قوانین شناخته شده ی فیزیکی، برای دوره ای از زمان با یکدیگر برهم کنش کنند تا مدلی از برهم کنش های مکانیکی بین مولکول ها فراهم شود. با استفاده از این مدل میکروسکوپی می توان رفتار ماکروسکوپی سیستم را محاسبه کرد. این روش در واقع یک آزمایش مجازی است که سعی دارد با شبیه سازی محیط طبیعی برای ذرات، رفتار آن ها را ارزیابی کرده و واسطه ای بین نظریه و دستاوردهای آزمایشگاهی است.

دینامیک مولکولی ابتدا در فیزیک نظری در اواخر دهه ۱۹۵۰ استفاده شد. اما امروزه با توجه به گسترش امکانات کامپیوتری و افزایش ظرفیت محاسباتی، به ابزاری قدرتمند در مطالعات مواد و زیست شناسی مولکولی تبدیل شده است. با توجه به دشوار بودن و گاهی غیرممکن بودن بررسی رفتار ماکرومولکول ها در شرایط آزمایشگاهی، امروزه از این روش به طور گسترده در بررسی پایداری پروتئین ها، تاخوردگی و فولدینگ پروتئین ها، تغییرات ساختاری ماکرومولکولها هنگام اینترکشن با یکدیگر، کمپلکس های پروتئین – DNA، بررسی رفتار غشاها و کمپلکس های زیستی، مطالعات کریستالوگرافی اشعه X، NMR و ... استفاده می شود. با توجه به اهمیت این روش در مطالعات زیست شناسی و توسعه ی روزافزون آن، آشنایی با اصول و مفاهیم این روش می تواند راهگشای بسیاری از پژوهشگران فعال در این زمینه باشد. استفاده از این روش می تواند سبب کاهش تعداد آزمایشات لازم و صرفه جویی در وقت و هزینه شود و دید مناسبی از آزمایش احتمالی به پژوهشگر بدهد تا بتواند فرضیات موجود را با دانش بیشتری بررسی کرده و نظریه ی خود را بهبود دهد.

 

سرفصل دوره

مقدمه اي بر دینامیک مولکولی

کاربرد های دینامیک مولکولی در علوم مختلف و علوم زیستی

آشنایی با مبانی دینامیک مولکولی ( میدان نیرو و ...)

اشنایی و معرفی پکیج نرم افزاری Gromacs برای انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی

آشنایی با محیط نرم افزار Gromacs در محیط لینوکس و آماده‏ سازی فایل‏های ورودی‏

انجام عملی یک مورد شبیه سازی دینامیک مولکولی پروتئین

تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی و آشنایی با مفاهیم RMSD, RMSF, Rg ,…

آموزش نرم افزار کمکی Grace

 

اهداف دوره

آشنایی با مفهوم و انواع کاربردهای دینامیک مولکولی، ایجاد توانایی در مخاطبان به منظور استفاده از تکنیک دینامیک مولکولی، ایجاد توانایی در مخاطبان جهت استفاده از تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی به منظور استفاده از مزایای آن در بیولوژی ، ایجاد توانایی در مخاطبان برای انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی پروتئین ها، توانایی در شناسایی انواع خطاها و رفع موانع در هنگام انجام شبیه سازی، توانایی در آنالیز و تفسیر نتایج دینامیک مولکولی

 

کاربرد دوره

استفاده در مطالعات مهندسی پروتئین، طراحی پروتئین های دارویی و یا بهبود داروهای موجود، حوزه ی طراحی دارو و واکسن، مطالعه ی کمپلکس های پروتئین-پروتئین، پروتئین-لیگاند، پروتئین-DNA، بررسی پروتئین های غشایی و سیستم های انتقال یون، بهبود پایداری پروتئین ها و آنزیم ها، مطالعات پروتئین های جدید، آنزیم های میکروبی و گیاهی ، و ...

مخاطبین

پژوهشگران فعال در تحقیقات دارویی، پزشکی و کشاورزی، فارغ التحصیلان و دانشجویان کارشناسی، کارشناسی ارشد، و دکترای انواع گرایش های زیست شناسی، شیمی، ژنتیک، بیوتکنولوژی پزشکی و دارویی، ایمونولوژی، میکروبیولوژی، باکتری شناسی، ویروس شناسی، قارچ شناسی، بیوشیمی، کشاورزی، انگل شناسی، علوم سلولی و مولکولی و پزشکی

پیش نیاز دوره

گذراندن دوره بستر محاسباتی

 

مدت دوره

دو روز، ۱۶ ساعت