Kodomo

Пользователь

Моделирование перехода ДНК из А в В форму

  1. Создайте рабочую директорию на удалённой машине с помощью WinSCP типа Ivanov, где Ivanov это ваш идентификатор.
  2. Вам даны файлы:

    • Координаты дуплекса ДНК, dna.pdb.

    • файл параметров для минимизации энергии em.mdp.

    • файл параметров для "утряски" воды pr.mdp pr.mdp.

    • файл параметров для молекулярной динамики md.mdp.

скачайте их в рабочую директорию.

  1. Зайдите на сервер через Putty и перейдите в рабочую директорию. 
     cd Ivanov
  2. Используйте готовый небольшой дуплекс с последовательностью GATCTA.
  3. Теперь построим файл топологии системы в силовом поле amber99sb и файл с координатами в формате Gromacs. Предполагается, что структура дуплекса находится в файле dna.pdb. 
    pdb2gmx -f dna.pdb -o dna -p dna -ff amber99sb -water tip3p

Если вы получили сообщение об ошибке, то удалите 5' фосфаты из структуры дуплекса. Их два на 5' конце кажой цепи. Вам также надо изменить имена нуклеотидов добвавив D к названию нуклеотида," Т"->"DT" (пример для vim: :%s/ \([GATC]\) \([AB]\)/ D\1 \2/). И наконец замените имя атома "С5М" на " С7".

  1. Сделаем небольшой отступ в ячейке от ДНК. 

editconf -f dna.gro -o dna_ec -d 1.5

  1. Проведём оптимизацию геометрии системы, что бы удалить "плохие" контакты в молекуле. 

grompp -f em -c dna_ec -p dna -o dna_em -maxwarn 1
mdrun -deffnm dna_em -v

Отметье в отчёте изменение максимальной силы в ходе оптимизации геометрии. Занесите начальное и конечное значение максимальной силы.

  1. Добавим в ячейку молекулы воды. 

genbox -cp dna_em -p dna -cs -o dna_s

  1. Нейтрализуем заряд системы. Это делаем в два шага: строим tpr и запускаем genion. В выводе grompp обратите внимание на информацию о заряде системы. 

grompp -f em -p dna -c dna_s -o dna_s 
genion -s dna_s -o dna_si -p dna -np X

где Х это количество положительных ионов необходимых для нейтрализации заряда системы.

  1. Проведём "утряску" воды: 

grompp -f pr -c dna_si -p dna -o dna_pr -maxwarn 1
mdrun -deffnm dna_pr -v

  1. Переформатируйте dna_pr.gro и dna_si.gro в pdb формат. И сравните визуально в PyMol изменеия в системах. Занесите наблюдения в отчёт.

  2. Копируем файлы, не забывайте заменить Ivanov на Вашу директорию: 

cd ..
scp -r ./Ivanov/ skif:_scratch/chem
  1. Запускаем тестовое моделирование на суперкомпьтере. 

ssh skif
cd _scratch/chem/Ivanov
cp /home/users/golovin/progs/share/gromacs/top/residuetypes.dat .
cp -r /home/users/golovin/progs/share/gromacs/top/amber99sb.ff/ .
grompp -f md -c dna_pr -p dna -o dna_md -maxwarn 1
sbatch -n 4 -e error.log -o output.log -t 5 -p test impi /opt/ccoe/gromacs-5.0.4/build/bin/gmx_mpi mdrun -testverlet -deffnm dna_md -v

Запишите номер Вашей задачи. Просмотреть ход счёта можно в файле mdrun_mpi.out-.... 

less output.log ....
Нажмите shift+. для перехода в конец файла.

Если файл не содержит ошибок, то переходим дальше:

  1. Запускаем основное моделирование на суперкомпьтере. 

sbatch -N1 --ntasks-per-node=2 -e error-gpu.log -o output.log -t 350 -p gpu impi /opt/ccoe/gromacs-5.0.4/build/bin/gmx_mpi mdrun -testverlet -deffnm dna_md -v

Запишите номер Вашей задачи. 

less mdrun_mpi.out-....
Нажмите shift+. для перехода в конец файла.

Ориентировочное время счёта 10 часов.