Đề tài Tin Sinh học: Hình ảnh của cấu trúc protein (visualizing protein structure)

chỉnh sửa conformations tự nhiên, dể dàng.Khả năng mở rộng. PyMOL Python API cung cấp một cách vững chắc để mở rộng và giao diện.Các tính năng* Xem cấu trúc phân tử 3D* Đưa ra hình nghệ thuật* Tạo phân tử động* Xuất ra PyMOL Hình học* Hiện 3D dữ liệu với AxPyMOL* Phát triển với JyMOLMột số tính năng của chương trìnhBắt đầu với điều khiển chuộtSử dụng ChuộtTrên Windows:Click vào Start menu, theo Chương Trình (hoặc All Programs trên Windows XP), và sau đó thả chuột trên PyMOL .Trên Mac OSX (phiên bản bản địa)Double-click vào biểu tượng PyMOL trong ứng dụng thư mục trên ổ đĩa chính của bạnSử dụng một dòng lệnhTùy chọn dòng lệnh khác nhau có thể được bao gồm theo cả Windows và Unix để tự động mở các tập tin và các lệnh khởi động. Trên Windows:Tại dấu nhắc lệnh, có thể thực hiện như sau:c: \ program files \ Delano khoa học \ pymol \ pymolwin.exe Cửa sổ của PyMOL PyMOL thường bắt đầu với hai cửa sổ: Cửa sổ Viewer (Tcl / Tk) bên ngoài cửa sổ giao diện đồ họa.Hai cửa sổ của PyMol	GUI là viết tắt cho giao diện đồ họa, nó thường bao gồm các menu, các nút, hộp văn bản, và các tiện ích quen thuộc khác. Theo mặc định, PyMOL thực sự có hai giao diện: (1) một giao diện "nội bộ" mà sẽ xuất hiện trong cửa sổ Viewer, và (2) "bên ngoài" giao diện xuất hiện trong cửa sổ riêng của mình. Cửa sổ xemViewer PyMOL là cửa sổ trung tâm của hệ thống PyMOL. Đây là một cửa sổ duy nhất OpenGL, nơi mà tất cả đồ họa 3D được hiển thị và là nơi mà người dùng tương tác trực tiếp với các mô hình 3D.	Giao diện nội bộ chứa trong cửa sổ này (bên phải) cho phép thực hiện các hành động trên các đối tượng cụ thể và lựa chọn nguyên tử cụ thể. Từ trên xuống dưới, nó có chứa một danh sách đối tượng, một nút chuột cấu hình ma trận, chỉ thị một khung, và thiết lập một "VCR" giống như điều khiển để làm việc với các bộ phim.Viewer cũng chứa một dòng lệnh (dưới) có thể được sử dụng để nhập lệnh PyMOL. Nó cũng có thể xem đầu ra văn bản PyMOL trong cửa sổ Viewer. bạn có thể nhấn phím ESC bất cứ lúc nào để chuyển đổi giữa văn bản và chế độ đồ họa bên trong cửa sổ Viewer.PyMOL Viewer thể hiện tất cả các lệnh đang hoạt động, và nó cung cấp đầy đủ các tính năng của hệ thống chính. Nếu muốn có thể làm cho các dòng lệnh và giao diện nội bộ bị vô hiệu hóa. Nhiều nhiệm vụ có thể được thực hiện dễ dàng hơn và hiệu quả hơn thông qua việc sử dụng các “menu” tiêu chuẩn và điều khiển. Đối với hầu hết các phần, các tiện ích như vậy sẽ được tìm thấy trong cửa sổ giao diện bên ngoài.Cửa sổ giao diện bên ngoài	Theo mặc định, PyMOL đi kèm với một cửa sổ giao diện bên ngoài nó cung cấp một thanh trình đơn gồm tiêu chuẩn, khu vực, sản lượng, nhập vào lệnh một lĩnh vực, và một loạt các nút . Một lợi thế quan trọng của cửa sổ giao diện bên ngoài mà tiêu chuẩn "cắt và dán" chức năng cho văn bản sẽ chỉ làm việc trong giao diện bên ngoài, và không nằm trong trong Viewer PyMOL. Hơn nữa, người dùng phải sử dụng Ctrl-X, Ctrl-C và Ctrl-V để cắt, sao chép, và dán khi một trình đơn Chỉnh sửa tiêu chuẩn chưa được thực hiện .Mặc định Tcl / Tk bên ngoài giao diện bao gồm PyMOL.	Đang tải tập tin PDBSử dụng Menu giao diện bên ngoàiBên ngoài giao diện mặc định cung cấp một tiêu chuẩn Open ... mục trong File menu mà người dùng có thể sử dụng để chọn tập tin bạn muốn mở .Sử dụng lệnh Cú pháp  tải   VÍ DỤ  tải thử nghiệm / dat / pept.pdbPyMOL sau khi tải một tập tin PDB.(phiên bản củ)Sử dụng PyMOL(phiên bản mới)* Nạp Cơ cấu thành PyMOL 	Có một số cách để tải một tập tin cấu trúc vào PyMOL :Có thể cài đặt máy tính của bạn để chỉ cần nhấp vào biểu tượng đại diện cho các tập tin cấu trúc (thường với kết thúc pdb hoặc PSE), các tập tin sẽ mở trong PyMOL.Hoặc cũng có thể chỉ cần kéo và thả các tập tin vào cửa sổ chính của PyMOL: đi qua Open File-> trên thanh Menu. Ngoài ra, phương pháp này có thể được sử dụng để thêm các cấu trúc bổ sung từ các tập tin khác cho cùng một không gian xem.Các bước thực hiện đưa 1 tập tin cấu trúc vào pymol Xem Trình tự Protein	Khi đã tải một tập tin vào PyMOL bạn có thể nhìn thấy các trình tự của bất kỳ peptide ( thông tin về tên của dư lượng từ đại phân tử, và các phân tử khác không phải -peptide) của các chuỗi trong file cấu trúc pdb. 	Để làm điều này, bạn cần phải chuyển đổi "Trình tự On" tùy chọn, truy cập thông qua trình đơn "Hiển thị" Menu-Bar 	Việc này sẽ hiển thị thứ tự của các dây chuyền như hình dưới đây với các dư lượng chuỗi màu giống nhau là các vùng tương ứng cấu trúc  với nhau. Lựa chọn khu vực của kết cấu 	Để chọn ( làm nổi bật / thay đổi màu / thay đổi đại diện) dư lượng axit amin trong chuỗi, chỉ cần chọn các dư lượng bạn muốn để làm nổi bật bằng cách sử dụng nút chuột trái - chỉ cần kéo dọc theo trình tự trong khi giữ nút chuột trái. 	Dư lượng trình tự được lựa chọn sẽ được đánh dấu theo thứ tự tại cùng một thời gian, khu vực của cấu trúc tương ứng với các dư lượng cũng sẽ được nhấn mạnh bằng cách thêm dấu chấm màu tím cho các nguyên tử được lựa chọn. 	Phần còn sót lại cũng có thể xem trực tiếp trong cửa sổ xem cấu trúc bằng cách nhấp chuột trái vào đối tượng đó . Hoạt động trên Selections	Sau khi lựa chọn được tạo ra, người dùng có thể thay đổi các khía cạnh của nó được hiển thị, và sử dụng nó như là cơ sở của một loạt các hoạt động khác nhau ví dụ như có thể sử dụng nó để tạo ra thêm một lựa chọn có chứa tất cả các nguyên tử / dư lượng trong một khoảng cách nhất định việc lựa chọn ban đầu. 	Việc lựa chọn giao diện đồ họa để PyMol hoạt động thì người dùng làm việc với danh sách lựa chọn ở phía bên phải của cửa sổ giao diện - ví dụ, trong hình ảnh được hiển thị dưới đây, có bốn lựa chọn khác nhau được liệt kê, với những cái tên: - “all”- “1PVD”- “chain a”- “sele”Cửa sổ giao diện có thể hiện 5 biểu tượng để lựa chọn đó là: A- lệnh "Hành động" S - lệnh "hiển thị" H – lệnh "ẩn" L - lệnh "nhãn" C – lệnh "màu sắc" 	Bằng cách nhấp vào các biểu tượng này, một menu với các lệnh được hiện ra, người dùng chỉ cần nhấp chuột vào lệnh cần thay đổi. Ví dụ, trong hình dưới đây, "C" nút ( lệnh màu sắc) đã được nhấn vào, 1 menu màu xuất hiện , chọn "Magenta" sẽ có 1 menu màu khác hiện ra và ta chọn màu cần chọn. lệnh “all" và "sele" 	Nếu có bất kỳ dữ liệu nào được nạp vào PyMOL, sau đó chọn một lựa chọn trong danh sách lựa chọn “all". Lựa chọn này bao gồm tất cả các nguyên tử hiện đang được nạp vào PyMOL, và cho phép người sử dụng để thực hiện thay đổi trên toàn toàn bộ cấu trúc. "C" - Thay đổi màu	Để thay đổi màu sắc của vùng chọn, nhấn nút chuột trái trên hộp "C" kết hợp với lựa chọn sau khi có menu xuất hiện.Cửa sổ giao diện thực hiện	Sau đó chọn màu sắc mà bạn muốn lựa chọn dưới đây chọn màu “magenta”	kết quả của viêc lựa chon thay đổi màu và chọn “ sequece ”	Ngoài ra, người dùng có thể chọn những vùng màu sắc khác nhau của cấu trúc bằng cách sử dụng một bộ các chức năng bao gồm: "Nguyên tố" – khi người dùng quan tâm đến các chi tiết của các chất hóa học của một khu vực cụ thể của protein - mặc định là:* carbon – xanh da trời* Oxy - đỏ* Nitơ - xanh mực* Hydrogen - Trắng* Lưu huỳnh - cam	"Bởi chuỗi" - hữu ích để hình dung cấu trúc “quaterunary” của protein (phức tạp) . Các chuỗi khác nhau được mô tả trong các tập tin PDB là được đặc trưng bởi (tự động) một màu sắc khác nhau .	“Bởi ss ” (nghĩa là" cấu trúc thứ cấp ") để có được một cái nhìn tổng quan về cấu trúc lớn nhất (cấu trúc bật 4) của protein - mặc định là:* Alpha xoắn - đỏ* Beta sợi - màu vàng* Loop - green 	"H" - ẩn các khu vực lựa chọn	Để thực hiện các tính năng đặc biệt của một cấu trúc được dễ dàng hơn , để dể hình dung hơn, chúng ta thường muốn ẩn các phần của cấu trúc và để làm điều này, ta sử dụng "H" nút ẩn. Ví dụ, chúng ta thường bắt đầu bằng cách ẩn tất cả mọi thứ từ sự lựa chọn "tất cả" để chúng ta có thể xác định chính xác cấu trúc chúng ta cần quan sát. 	Trong menu "H", sẽ có được sự lựa chọn để ẩn: tất cả mọi thứ - tất cả các nguyên tử đang được thể hiện ... kết hợp với lựa chọn đó đường / thanh / băng / phim hoạt hình - đây là bốn cách ẩn khác nhau của cấu trúc chuỗi polypeptide. Ta có thể thực hiện cùng một lúc, vì vậy ta có thể ẩn "hình cầu" cấu trúc và thấy rằng bên dưới cấu trúc đó vẫn còn chuỗi / chuỗi chính - Ta có thể ẩn tất cả hoặc chỉ có các chuỗi chính hoặc các nguyên tử chuỗi bằng cách sử dụng tính năng này.	Thay đổi nguồn gốc của xoay	Chọn một khu vực quan tâm ( như mô tả ở trên ), sau đó nhấn chuột phảivào lựa chọn, sau đó chọn "xuất xứ" từ menu xuất hiện. Ngoài ra, dư lượng, và sử dụng "A" (hành động) trên menu để lựa chọn các lựa chọn như là nguồn gốc mới quay - chọn "nguồn gốc" từ trình đơn hành động. 	Điều chỉnh cấu trúc / Selections	Để sắp xếp cho các cấu trúc /chọn khu vực của các cấu trúc bằng cách nhấp chuột trái vào "A" ("hành động") nút cho các chức năng để người dùng lựa chọn .	Ở đây chọn "Align" hành động, và sau đó chọn tên của các lựa chọn mà bạn muốn sắp xếp .	 Thể hiện liên kết giửa các cấu trúc của hai lựa chọn - như hình bên dưới .	lưu một “Screenshot PyMOL” / Hình ảnh	Đôi khi người dùng sẽ muốn lưu hình ảnh mà bạn đã đạt được trong các cửa sổ PyMOL như một tập tin hình ảnh riêng biệt. Để làm điều này, sử dụng tùy chọn menu-bar File-> Save Image ... Ý nghĩa việc sử dụng phần mềm PyMOL	Sau khi phân tử protein hình thành các cấu trúc bậc cao thì nó còn tồn tại một vị trí nào đó mang điện tích hoặc vị trí này có khả năng liên kết theo kiểu cho nhận .Thì chính tại vị trí này là nơi phân tử protein tương tác với chất khác để thực hiện chức năng của mình.Ở emzim thì gọi là các trung tâm hoạt động của enzim.Chương trình tin sinh học có phần giúp chúng ta dự đoán được cấu trúc của protein thông qua trình tự các nucleotit hoặc thông qua trình tự các axit amin .Và phần mềm sử dụng phổ biến hiện nay là phần mềm PyMoL.Một số hình ảnh lưu lại khi thực hiện quan sát cấu trúc chuổi protein bằng chương trình PyMolPyMOL được xây dựng trong băng"Molauto-đẹp ... | molscript-r ..."thiết lập cartoon_flat_sheetsThiết lập cartoon dạng ốngTrang địa chỉ lấy chuổi cấu trúc proteinKẾT THÚCEm xin chân thành cảm ơn!Năm mới chúc thầy và gia đình sức khỏe – hạnh phúc – thành đạt!