$Id: bendra_LT.txt 10528 2023-03-14 11:02:08Z saulius $

Baltymų erdvinių struktūrų vizualizavimas
=========================================

Užduoties tikslas -- susipažinti su SCOP ir CATH baltymų klasėmis
bei išmokti aptikti ir atvaizduoti pagrindines antrines baltymų
struktūras Rasmol/Jmol programų pagalba.

Pagrindiniai užduoties uždaviniai:
-- Atsisiųsti nurodytus baltymų modelius iš PDB duomenų bazės ;
-- Nustatyti, kurioms SCOP ir CATH klasėms priklauso šie baltymai;
-- Pademonstruoti įvairius baltymų struktūrų ar pasirinktų jų dalių
   atvaizdavimo būdus Rasmol/Jmol programomis, pasitelkiant tiek
   grafinę, tiek tekstinę (angl. interactive script) sąsajas;
-- Parašyti Linux shell programėlę, kuri iš PDBx formato failo
   pagal duotuosius parametrus sukurtų baltymo grandinės dalies
   paveikslėlį;
-- Aprašyti uždavinių rezultatus užduoties ataskaitoje.

Atsiskaitymo metu reikia pateikti programą su testais bei
gautų rezultatų ataskaitą (PDF formatu).

Detalesnis užduočių aprašymas pateikiamas tolimesniame skyrelyje.

BALTYMŲ ANALIZĖS UŽDUOTIES ŽINGSNIAI
====================================

1. Nusikelkite Jums paskirtų PDB struktūrų failus mmCIF formatu.

2. Nustatykite, kokioms SCOP ir CATH klasėms priklauso šie baltymai
   ar atskiri jų domenai.

3. Atvaizduokite Jums paskirtas baltymų struktūras. Atvaizdavimui
   naudokite Jmol arba Rasmol programas. Su kiekviena iš struktūrų
   atlikite šias užduotis:

3.1. Pavaizduokite struktūrą kaip:
     3.1.1. Baltymo C-alfa grandinę;
     3.1.2. Visų atomų CPK modelį;
     3.1.3. Vielinį (angl. wireframe) modelį,
     3.1.4. „cartoon“ modelį;

3.2. Nuspalvinkite struktūrą pagal:
     3.2.1. Atomų tipą (pritaikykite CPK ir vieliniam modeliams);
     3.2.2. Antrines struktūras (pritaikykite C-alfa ir „cartoon“ modeliams);
     3.2.3. Baltymo grandines;
     3.2.4. Temperatūrinius faktorius.

3.3. Struktūroje pavaizduokite tik alfa spirales;

3.4. Struktūroje pavaizduokite tik beta lakštus;

3.5. Struktūroje išskirkite vieną alfą spiralę. Tuomet:
     3.5.1. Pavaizduokite šios alfa spiralė vandenilines jungtis;
     3.5.2. Išsaugokite Rasmol/Jmol orientacijos failą;
     3.5.3. Išryškinkite pasirinktosios alfa spiralės vandenilines
            jungtis (pakeiskite jungčių storį, spalvą);
     3.5.4. Pavaizduokite pasirinktąją alfą spiralę kaip grandinės
            karkasą ir pavaizduokite jos vandenilines jungtis;

3.6. Pavaizduokite vieno lygiagretaus ir vieno antilygiagretaus beta lakštų
     vandenilines jungtis (kaip CPK modelį ir kaip grandinės karkasą);

4. Panaudokite savo programą 'pdbx-draw-secondary' alfa spiralės,
   dviejų lygiagrečių ir dviejų antilygiagrečių beta klosčių
   piešinėliams automatiškai sugeneruoti. Programos aprašas
   pateiktas skyrelyje "PROGRAMA";

5. Aprašykite gautuosius rezultatus ataskaitoje:
    -- 2 žingsnio rezultatus pateikite lentele;
    -- Kiekvienam iš 3 žingsnio etapų trumpai aprašykite,
       kaip gavote kiekvieną iš atvaizdų (kokias komandas
       naudojote);
    -- 4 žingsnį aprašykite pateikdami savo programa
       sugeneruotus paveikslėlius, jiems generuoti panaudotas
       komandas bei panaudotus įvesties ir posūkio failus.
    Bendrieji ataskaitos reikalavimai pateikti skyrelyje
    "ATASKAITA".

PROGRAMA
========

Programa turi skaityti nurodytą PDBx formato failą, grafiškai
pavaizduoti nurodytą grandinės dalį vieliniu (angl. wireframe)
formatu, nuspalvinti atomus pagal jų cheminius tipus ir
pavaizduoti vandenilines jungtis.

Programos pavadinimas:
pdbx-draw-secondary

Programos iškvietimas:
pdbx-draw-secondary '*A and 10-111,212-221' inp.pdbx out.png
pdbx-draw-secondary -r rotation.ras '*A and 10-111,212-221' inp.pdbx out.png

Trys pirmieji poziciniai programos argumentai yra privalomi:
-- Pirmasis argumentas atitinka Rasmol/Jmol 'select' komandos
   argumentą, kurį skriptas turi panaudoti, pasirinkdamas
   nurodomo failo atomus atvaizdavimui;
-- Antrasis argumentas yra įvedamo PDBx failo vardas;
-- Trečiasis komandos argumentas yra išvedamo failo vardas
   (jei naudojate Jmol programą, patogu išvesti PNG formato
    failus, jei Rasmol -- PNM).

Programa taip pat turi atpažinti neprivalomą argumentą '-r',
kurio reikšmė yra failo su posūkio komandomis vardas. Šios
komandos turi būti pritaikytos pasirinktiesiems atomams
prieš juos atvaizduojant.

FORMATAI
=========

pdbx-draw-secondary programos duomenų formatai:
-- koordinačių įvesties formatas: PDBx;
-- posūkio matricos formatas: Rasmol/Jmol komandų sąrašas;
-- pasirinkimo komandos: Rasmol/Jmol komandų sąrašas;
-- paveiksliuko išvesties formatas: PNG arba PNM.

KLAIDŲ DIAGNOSTIKA
==================

Programa pdbx-draw-secondary turi diagnozuoti:
-- nesančius ar neskaitomus failus;
-- neteisingą failo formatą;
-- netinkamą įvesties komandų sintaksę;
-- situacijas, kada paveiksliuko sukurti nepavyksta.

Galima naudoti pačių Rasmol/Jmol programų diagnostiką, bet
būtina sukurti testus aprašytosioms situacijoms bei skripte
patikrinti programų grįžimo kodą (return status) ir išvesties
failo teisingumą.

Savo programai testuoti parašykite Make testus.

PAVEIKSLIUKŲ GENERAVIMAS
=======================

Parašykite GNU Makefile'ą su taisyklėmis Jūsų ataskaitos
paveiksliukams generuoti. Įgyvendinkite tikslus 'all', 'clean',
'distclean'; paskelbkite juos kaip .PHONY. Paleidus komandą 'make' su
šiuo Makefile'u, turi būti sugeneruoti visi paveiksliukai, reikalingi
ataskaitai (žr. žemiau). Paleidus 'make' antrą kartą toje pačioje
direktorijoje, skaičiavimai neturi būti be reikalo atliekami antrą
kartą. 'make clean' turi ištrinti tarpinius failus, jei tokie yra;
'make distclean' turi ištrinti visus 'make' komandos sugeneruotus
failus.

Visiems ataskaitos paveiksliukams generuoti naudokite savo parašytą
'pdbx-draw-secondary' programą.

ATASKAITA
=========

Pageidautina, jog ataskaita apie atliktą tyrimą neviršytų dviejų
A4 formato puslapių. Ataskaitos apipavidalinimui naudokite bakalauro
darbų apipavidalinimo taisykles. Ataskaitą pateikite PDF formatu.

Ataskaitoje pavaizduokite po vieną paveiksliuką:

- kiekvieno iš Jums paskirtų baltymų; jei baltymas daugiadomenis – po
  vieną domeną, atspindintį atitinkamą SCOP klasę. Pasirinkite
  "cartoon", "backbone", "trace" arba "wireframe" reprezentaciją
  pagal tai, kuri geriausiai paryškina makromolekulės struktūrą;

- Pavaizduokite po vieną paveikslėlį su alfa spirale, lygiagrečiu
  beta-lakštu ir antilygiagrečiu beta-lakštu "wireframe" atvaizdavime;
  pavaizduokite vandenilines jungtis.