Моделирование перехода А-формы ДНК в В-форму в воде

Нам даны файлы: файл параметров для минимизации энергии em.mdp. файл параметров для "утряски" воды pr.mdp. файл параметров для молекулярной динамики md.mdp.

С помощью программы fiber из пакета 3DNA строим небольшой дуплекс с последовательностью GATCTA.
Для того, что бы fiber работал надо задать путь и переменную среды:

export X3DNA=/home/preps/golovin/progs/X3DNA
export PATH=/home/preps/golovin/progs/X3DNA/bin:${PATH}

Теперь строим файл топологии системы в силовом поле amber99sb и файл с координатами в формате Gromacs. Cтруктура дуплекса находится в файле dna.pdb.

pdb2gmx -f dna.pdb -o dna -p dna -ff amber99sb -water tip3p

Удаляем 5' фосфаты из структуры дуплекса. Их два на 5' конце кажой цепи. Также надо изменить имена нуклеотидов добвавив D к названию нуклеотида," Т"->"DT" (пример для vim: :%s/ \([GATC]\) \([AB]\)/ D\1 \2/). И заменим имя атома "С5М" на " С7".
Сделаем небольшой отступ в ячейке от ДНК.

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

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

Изменение максимальной силы в ходе оптимизации геометрии:
начальное значение максимальной силы = Step 0 Fmax = 4.02438e+03;
конечное значение максимальной силы = Step 86 Fmax = 2.12381e+03.

Добавим в ячейку молекулы воды.

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

Нейтрализуем заряд системы. Это делаем в два шага: строим tpr и запускаем genion. В выводе grompp обращаем 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 10

где 10 это количество положительных ионов необходимых для нейтрализации заряда системы.

Проведим "утряску" воды:

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

Как видно из картинок, после утряски молекулы растворителя(воды) приняли более хаотичное расположение.

Копируем файлы, запускаем тестовое моделирование на суперкомпьютере.

grompp -f md -c dna_pr -p dna -o dna_md -maxwarn 1
mpirun  -np 16 -q test -maxtime 5  /home/golovin/progs/bin/mdrun_mpi -deffnm dna_md -v

Файл не содержит ошибок, переходим дальше: Запускаем основное моделирование на суперкомпьтере.

mpirun  -np 16  -maxtime 1200  /home/golovin/progs/bin/mdrun_mpi -deffnm dna_md -v