ديناميكيات الجزيئات المرئية

برنامج Visual Molecular Dynamics ( VMD ) هو برنامج حاسوبي لنمذجة الجزيئات وتصويرها . ^{[ 2 ]} طُوّر VMD بشكل أساسي كأداة لعرض وتحليل نتائج محاكاة ديناميكيات الجزيئات. كما يتضمن أدوات للتعامل مع البيانات الحجمية، وبيانات التسلسل، وكائنات الرسومات المختلفة. يمكن تصدير المشاهد الجزيئية إلى أدوات عرض خارجية مثل POV-Ray و RenderMan و Tachyon و VRML وغيرها الكثير. يستطيع المستخدمون تشغيل نصوص Tcl و Python الخاصة بهم داخل VMD، حيث يتضمن البرنامج مترجمات Tcl وPython مدمجة. يعمل VMD على أنظمة Unix وApple Mac macOS و Microsoft Windows . ^{[ 3 ]} يتوفر VMD للمستخدمين غير التجاريين بموجب ترخيص خاص بالتوزيعة، يسمح باستخدام البرنامج وتعديل شفرته المصدرية مجانًا. ^{[ 4 ]}

طُوِّر برنامج VMD تحت إشراف الباحث الرئيسي كلاوس شولتن في مجموعة الفيزياء الحيوية النظرية والحسابية بمعهد بيكمان للعلوم والتكنولوجيا المتقدمة ، جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين . ^{[ 5 ] [ 6 ]} وقد طُوِّر برنامج تمهيدي، يُسمى VRChem، عام 1992 على يد مايك كروغ، وويليام همفري، وريك كوفرين. وكتب النسخة الأولى من VMD كلٌّ من ويليام همفري، وأندرو دالك، وكين هامر، وجون ليتش، وجيمس فيليبس. ^{[ 7 ]} وصدرت النسخة الأولى عام 1995. ^{[ 7 ] [ 8 ]} طُوِّرت الإصدارات الأولى من VMD لمحطات عمل Silicon Graphics، وكان بالإمكان تشغيلها أيضًا في بيئة افتراضية آلية (CAVE) والتواصل مع محاكاة ديناميكيات الجزيئات النانوية ( NAMD ). ^{[ ٢ ]} طُوِّر برنامج VMD لاحقًا على يد أ. دالك، و. همفري، وج. أولريش في الفترة ١٩٩٥-١٩٩٦، ثم على يد سيرجي إزرايليف وج. ستون خلال الفترة ١٩٩٧-١٩٩٨. وفي عام ١٩٩٨، أصبح جون ستون المطور الرئيسي لبرنامج VMD، حيث قام بنقل البرنامج إلى العديد من أنظمة تشغيل يونكس الأخرى ، وأكمل أول إصدار كامل الميزات بتقنية OpenGL . ^{[ ٩ ]} صدرت النسخة الأولى من VMD لمنصة مايكروسوفت ويندوز في عام ١٩٩٩. ^{[ ١٠ ]} في عام ٢٠٠١، أضاف جاستن جولينجزرود، وبول جرايسون، وجون ستون دعمًا لأجهزة التغذية الراجعة اللمسية ، وواصلوا تطوير واجهة الربط بين VMD و NAMD لإجراء محاكاة ديناميكية جزيئية تفاعلية. ^{[ 11 ] [ 12 ]} في التطورات اللاحقة، قام كل من جوردي كوهين، وجولينجسرود، وستون بإعادة كتابة واجهات المستخدم الرسومية بالكامل، وأضافوا دعمًا مدمجًا لعرض ومعالجة البيانات الحجمية، ^{[ 13 ]} واستخدام لغة تظليل OpenGL . ^{[ 14 ]}

يستطيع برنامج VMD التواصل مع برامج أخرى عبر لغة Tcl / Tk . ^{[ 3 ]} يتيح هذا التواصل تطوير العديد من الإضافات الخارجية التي تعمل بالتكامل مع VMD. تُعزز هذه الإضافات مجموعة ميزات وأدوات VMD، مما يجعله أحد أكثر البرامج استخدامًا في الكيمياء الحاسوبية ، وعلم الأحياء، والكيمياء الحيوية.

فيما يلي قائمة ببعض إضافات VMD المطورة باستخدام Tcl/Tk:

• قوة دلفي - حساب القوة الكهروستاتيكية وتصورها ^{[ 15 ]}
• إضافة مسارات النقل الإلكتروني — تحديد مسارات نقل الإلكترون السائدة وتقدير النفق الإلكتروني من المانح إلى المستقبل
• إضافة فحص السلاسل الجانبية — تفحص وتساعد في اختيار أفضل اتجاه وحالة بروتونية للسلاسل الجانبية لـ Asn و Gln و His.
• إضافة MultiMSMS — تقوم بتخزين حسابات MSMS مؤقتًا لتسريع عرض سلسلة من الإطارات
• الديناميكيات الأساسية التفاعلية — عرض مرئي تفاعلي للديناميكيات الأساسية
• ميد أيونايز - نسخة محسّنة من التأيين التلقائي للأنظمة عالية الشحنة
• نصوص VMD الخاصة بأندري أنيشكين — العديد من نصوص VMD المفيدة للتصور والتحليل
• أداة مسار RMSD - نسخة تطويرية من إضافة RMSD للمسارات
• أداة التجميع — تصور مجموعات من التكوينات لبنية ما
• iTrajComp — أداة تفاعلية لمقارنة المسارات
• تبديل - تبديل الإحداثيات الذرية لتحسين محاذاة RMSD
• إنترفور — استخراج وعرض واجهة البروتين-البروتين
• SurfVol — قياس مساحة السطح وحجم البروتينات ^{[ 16 ]}
• vmdICE — إضافة لحساب RMSD و RMSF و SASA وغيرها من الكميات المتغيرة مع الزمن ^{[ 17 ]}
• molUP - إضافة VMD للتعامل مع حسابات QM و ONIOM باستخدام برنامج gaussian ^{[ 18 ]}
• متجر VMD - ملحق VMD يساعد المستخدمين على اكتشاف وتثبيت وتحديث ملحقات VMD الأخرى. ^{[ 19 ]}

• الموقع الرسمي
• VMD على وحدات معالجة الرسومات
• حزام طاولة عمل البروتين