Projekti / Programi
Računalniške simulacije in analiza kolektivnih gibanj biomolekul
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
1.07.01 |
Naravoslovje |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Algoritmi |
Koda |
Veda |
Področje |
P170 |
Naravoslovno-matematične vede |
Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola |
P230 |
Naravoslovno-matematične vede |
Atomska in molekularna fizika |
B120 |
Biomedicinske vede |
Molekularna biofizika |
računalniške simulacije, molekularna dinamika, biomolekule, kolektivna gibanja, fononi, nevtronsko sipanje, DNK molekule, analiza glavnih komponent, vodena dinamika, oligomerizacija, amiloidi
Raziskovalci (10)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
23422 |
dr. Urban Borštnik |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
36 |
2. |
28560 |
dr. Nejc Carl |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Mladi raziskovalec |
2009 |
23 |
3. |
02287 |
dr. Milan Hodošček |
Kemija |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
281 |
4. |
06734 |
dr. Dušanka Janežič |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
505 |
5. |
17255 |
Tatjana Karba |
|
Tehnični sodelavec |
2007 |
0 |
6. |
25435 |
dr. Janez Konc |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
236 |
7. |
13627 |
dr. Franci Merzel |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Vodja |
2007 - 2009 |
221 |
8. |
19037 |
dr. Matej Praprotnik |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
328 |
9. |
30286 |
dr. Blaž Vehar |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Tehnični sodelavec |
2009 |
17 |
10. |
26516 |
dr. Jernej Zidar |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
Mladi raziskovalec |
2007 - 2009 |
26 |
Organizacije (1)
št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
21.445 |
Povzetek
Cilj predlaganega raziskovalnega projekta je razvoj novih računskih orodij za simulacijo in analizo nizkofrekvenčnih kolektivnih gibanj biomolekul, ki obsegajo: i) mrežna- in interna- nihanja molekulskih kristalov, in ii) gibanja večjih razsežnosti, ki se kažejo med konfiguracijskimi spremembami kot so gibanje molekulskih domen, agregacija in oligomerizacija, strukturni fazni prehodi… S pomočjo razvitih metod in računalniških paketov bo mogoče izračunati fizikalne količine merljive s sipanjem nevtronov in žarkov-X direktno iz atomskih modelov izbranega sistema. Rezultate bo mogoče primerjati z eksperimentalnimi rezultati in interpretirati njihove posebnosti (DNK). Vpeljali bomo več poenostavitvenih shem za analizo vektorjev atomskih premikov, kar bi bilo sicer prekomplicirano za iskanje in razumevanje karakterističnih gibanj pri zelo vekih sistemih. S pomočjo uporabe “analize glavnih komponent” (principal component analysis) želimo določiti obliko in trend konfiguracijskih sprememb med procesom oligomerizacije (npr. pri tvorbi amiloidnih vlaken) in konstruirati metodo molekulske dinamike, ki temelji na dodatnih usmerjajočih silah, ki delujejo vzdolž izbranih glavnih komponent na način, da pospešijo detektirano konfiguracijsko spremembo.
Predlagani pristopi bodo odprli možnosti za splošno razumevanje dinamičnih procesov več kompleksnih biomolekularnih sistemov.
Pomen za razvoj znanosti
Razvite računske metode predstavljajo nove učinkovite rešitve problemov na področju simulacij biomolekularnih sistemov. Metode vključujemo v obstoječe programske pakete,
s čimer ponujamo nove možnosti obravnave dinamskih lastnosti biomolekul širšemu krogu raziskovalcev. Razvite metode predstavljajo prispevek k izboljšanju napovedne moči računalniških simulacij biomolekularnih sistemov.
Pomen za razvoj Slovenije
V okviru projekta sodelujemo z vodilnimi raziskovalnimi inštitucijami na področju, kot sta inštitut ILL v Grenoblu in Univerza Heidelberg, s čimer utrjujemo naše mednarodne povezave. Poleg tega imamo slovenski raziskovalci možnost dostopa do instrumentov za nevtronsko sipanje na ILL v Grenoblu. Metode, ki jih razvijamo, so na voljo uporabnikom, med njimi tudi študentom doktorkega študija različnih naravoslovnih usmeritev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si