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Algoritmo general de Dinámica Molecular

Setup del sistema Construir soluto, asignarle topología (enlaces) y parámetros del force-field. Rodearlo de solvente (capas, gota, caja) empleando solvente pre-equilibrado. Optimizar Termalizar Equilibrar

Setup del sistema La calidad en la estructura del soluto no está siempre garantizada. La no-calidad en la representación del solvente esta garantizada. La optimización, termalización y equilibrado son claves para la calidad de la trayectoria.

Setup del sistema El soluto se introduce en una caja infinita de solvente pre-equilibrado Se eliminan las moléculas solvente demasiado próximas Se espera que en la optimización-equilibradotermalización se equilibrará el solvente.

Optimizacion Siempre es parcial, con el objetivo de eliminar malos contactos. Puede combinar ciclos de algoritmo steepest-descent (rapido) y de conjugate gradient (lento). Típicamente hasta 10000 ciclos, según el tamaño del sistema Se suele optimizar por etapas: 1 o solvente, 2 o soluto, 3 o todo junto. Útil revisar componentes máximos gradiente átomos atrapados

Optimizacion En cálculos de minimización de geometría de macromoléculas normalmente no se llega a la convergencia total. En cálculos de minimización de geometría de macromoléculas casi siempre el proceso se queda atrapado en un mínimo local.

Termalizacion Las velocidades iniciales se generan a temperatura menor a la de trabajo Se va incrementando la temperatura, típicamente 10 grados cada 1-5 ps. Pueden calentarse independientemente soluto y solvente. Puede restringirse movimiento del soluto. Puede iniciarse NVT para posteriormente acabar NPT. Muchas variantes dependiendo del sistema

Equilibrado Es una parte de la trayectoria fuertemente supervisada, pero que no se usa para los promediados de propiedades. Típicamente son procesos multi-etapa con el soluto inicialmente rígido, luego cada vez más móvil hasta la trayectoria libre. Si en el periodo de producción (después del equilibrado) aparecen comportamientos extraños considerar ese fragmento de trayectoria aun como equilibrado.

Un equilibrado global para DNA JACS 1997, 119, 7463 Minimizar aguas Minimizar todo sistema MD 10 ps todo sistema T= 100 K. DNA rest. K= 100 kcal/mol Å 2 MD 10 ps agua T i T f 100 300K MD 25 ps sistema T=300 K DNA rest. K= 50 kcal/mol Å 2 MD 25 ps sistema T=300 K DNA rest. K= 25 kcal/mol Å 2 MD 25 ps sistema T=300 K DNA rest. K= 10 kcal/mol Å 2 MD 25 ps sistema T=300 K DNA rest. K= 5 kcal/mol Å 2 MD 25 ps sistema T=300 K DNA rest. K= 0.2 kcal/mol Å 2 Otro equilibrado global (Tutorial AMBER) 1000 steps minimizacion de aguas. Restrain solut K=500 kcal/mol Å 2 2500 steps minimizacion todo sistema MD 20 ps (10000 steps) NVT T i T f 0 300K. Restrain solut K=10 kcal/mol Å 2 MD 100 ps (50000 steps). NPT T=300K. P= 1atm

Análisis del proceso de equilibrado Monitorizado de una serie de propiedades del sistema Energia potencial y cinetica Temperatura Presion Volumen Densidad RMSd Energia potencial, cinetica y total Temperatura

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