$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.