دانلود کتاب Molecular modelling: principles and applications

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

مدلسازی مولکولی: اصول و کاربردها

پیشگفتار ویرایش دوم انگیزه این ویرایش دوم تمایل به گنجاندن برخی از تکنیک‌های جدیدی است که در سال‌های اخیر پدیدار شده‌اند و همچنین دامنه کتاب را به حوزه‌هایی که کمتر معرفی شده‌اند (حتی نادیده گرفته شده‌اند) را در بر می‌گیرد. چاپ اول در این جلد دوم سه موضوع وجود دارد که در دسته اول (نظریه تابعی چگالی، بیوانفورماتیک/ تجزیه و تحلیل ساختار پروتئین و شیمی‌انفورماتیک) و یک حوزه اصلی در دسته دوم (مدل‌سازی حالت جامد) قرار می‌گیرند. علاوه بر این، البته، نسخه جدید فرصتی را برای نگاه انتقادی به متن و سازماندهی مجدد و به روز رسانی مطالب فراهم می کند. بنابراین، در حالی که از چاپ اول چیزهای زیادی باقی مانده است، و این کتاب دوم تقریباً همان مسیر را از طریق موضوع دنبال می کند، خوانندگانی که با چاپ اول آشنا هستند، تغییراتی را پیدا خواهند کرد که امیدوارم آنها موافق باشند برای بهتر شدن. مانند نسخه اول، ما در ابتدا مکانیک کوانتومی را در نظر گرفتیم، اما اکنون به دو فصل تقسیم شده است. بنابراین فصل 2 مقدمه ای بر رویکردهای اولیه و نیمه تجربی همراه با چند نمونه از کاربردهای مکانیک کوانتومی ارائه می دهد. فصل 3 جنبه های پیشرفته تری از رویکرد ابتکاری، نظریه تابعی چگالی و مسائل خاص حالت جامد را پوشش می دهد. مکانیک مولکولی موضوع فصل 4 است و سپس در فصل 5 ما به حداقل رساندن انرژی و سایر تکنیک های “استاتیک” را در نظر می گیریم. فصل های 6، 7 و 8 به دو روش اصلی شبیه سازی (دینامیک مولکولی و مونت کارلو) می پردازند. فصل 9 به تجزیه و تحلیل ساختاری مولکول‌های “کوچک” اختصاص دارد، اما همچنین شامل برخی موضوعات (مانند تجزیه و تحلیل خوشه‌ای، تجزیه و تحلیل اجزای اصلی) است که به طور گسترده در انفورماتیک استفاده می‌شود. در فصل 10 مشکلات پیش بینی ساختار پروتئین و تاخوردگی پروتئین در نظر گرفته شده است. این فصل همچنین شامل مقدمه ای بر برخی از روش های پرکاربردتر در بیوانفورماتیک است. در فصل 11 ما از مطالب فصل های قبلی در بحث در مورد محاسبات انرژی آزاد، مدل های حلال پیوسته و روش هایی برای شبیه سازی واکنش های شیمیایی و نقص در جامدات استفاده می کنیم. در نهایت، فصل 12 به مدل‌سازی و تکنیک‌های شیمی‌انفورماتیک برای کشف و طراحی مولکول‌های جدید، از جمله جستجوی پایگاه داده، اتصال، طراحی de novo، روابط کمی ساختار-فعالیت و طراحی کتابخانه ترکیبی مربوط می‌شود. همانطور که در نسخه اول، سرعت غیرقابل اجتناب تغییر به این معنی است که آنچه در حال حاضر به عنوان “لبه برش” در نظر گرفته می شود به زودی به یک امر عادی تبدیل خواهد شد. بنابراین، این مثال‌ها عمدتاً به این دلیل انتخاب می‌شوند که نظریه زیربنایی را روشن می‌کنند، نه به این دلیل که اولین کاربرد یک تکنیک خاص هستند یا جدیدترین روش‌های موجود هستند. به همین ترتیب، در چنین مجلدی حتی تلاش برای پوشش دادن همه چیز غیرممکن است و بنابراین بدون شک حوزه هایی وجود دارند که کمتر بازنمایی شده اند. این یک گزارش تاریخی قطعی یا مروری بر وضعیت فعلی نیست. بنابراین، در حالی که من سعی کرده ام بسیاری از منابع ادبی را درج کنم، ممکن است به نظر برسد که اختراع برخی از تکنیک ها به اشتباه نسبت داده شده است یا ممکن است یک برنامه “کلاسیک” وجود نداشته باشد. یک اصل راهنمای کلی، تمرکز بر روی آن دسته از تکنیک‌هایی بوده است که به‌جای تکنیک‌هایی که در حوزه یک گروه تحقیقاتی خاص هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. علیرغم این اخطارها، امیدوارم که پوشش برای ارائه مقدمه ای محکم به حوزه های اصلی کافی باشد و همچنین آن دسته از خوانندگانی که “متخصص” هستند، چیز جدیدی برای علاقه مندی آنها پیدا کنند.

Molecular modelling: principles and applications

Preface to the Second Edition The impetus for this second edition is a desire to include some of the new techniques that have emerged in recent years and also extend the scope of the book to cover certain areas that were under-represented (even neglected) in the first edition. In this second volume there are three topics that fall into the first category (density functional theory, bioinformatics/protein structure analysis and chemoinformatics) and one main area in the second category (modelling of the solid state). In addition, of course, a new edition provides an opportunity to take a critical view of the text and to re-organise and update the material. Thus whilst much remains from the first edition, and this second book follows much the same path through the subject, readers familiar with the first edition will find some changes which I hope they will agree are for the better. As with the first edition we initially consider quantum mechanics, but this is now split into two chapters. Thus Chapter 2 provides an introduction to the ab initio and semi-empirical approaches together with some examples of the uses of quantum mechanics. Chapter 3 covers more advanced aspects of the ab initio approach, density functional theory and the particular problems of the solid state. Molecular mechanics is the subject of Chapter 4 and then in Chapter 5 we consider energy minimisation and other ‘static’ techniques. Chapters 6, 7 and 8 deal with the two main simulation methods (molecular dynamics and Monte Carlo). Chapter 9 is devoted to the conformational analysis of ‘small’ molecules but also includes some topics (e.g. cluster analysis, principal components analysis) that are widely used in informatics. In Chapter 10 the problems of protein structure prediction and protein folding are considered; this chapter also contains an introduction to some of the more widely used methods in bioinformatics. In Chapter 11 we draw upon material from the previous chapters in a discussion of free energy calculations, continuum solvent models, and methods for simulating chemical reactions and defects in solids. Finally, Chapter 12 is concerned with modelling and chemoinformatics techniques for discovering and designing new molecules, including database searching, docking, de novo design, quantitative structure-activity relationships and combinatorial library design. As in the first edition, the inexorable pace of change means that what is currently considered ‘cutting edge’ will soon become routine. The examples are thus chosen primarily because they illuminate the underlying theory rather than because they are the first application of a particular technique or are the most recent available. In a similar vein, it is impossible in a volume such as this to even attempt to cover everything and so there are undoubtedly areas which are under-represented. This is not intended to be a definitive historical account or a review of the current state-of-the-art. Thus, whilst I have tried to include many literature references it is possible that the invention of some technique may appear to be incorrectly attributed or a ‘classic’ application may be missing. A general guiding principle has been to focus on those techniques that are in widespread use rather than those which are the province of one particular research group. Despite these caveats I hope that the coverage is sufficient to provide a solid introduction to the main areas and also that those readers who are ‘experts’ will find something new to interest them.