Molecular Dynamics of Biomolecules

Authors

DOI:

https://doi.org/10.48160/25913530di20.292

Keywords:

Molecular dynamics, Computational simulations of biomolecules, Computational Physical Chemistry, Protein dynamics

Abstract

To fulfill their biological function, proteins and nucleic acids undergo preci-se conformational changes. These changes are brought about by the coordination of small fluctuations executed by their atoms. Interestingly, at first glance, these atoms seem to move in a chaotic manner. Molecular dynamics simulations (MD) are a particularly versatile tool for investigating the connection between quasi-random atomic motions and conformational changes. In this way, they allow us to build bridges from sequence to structure, and from there to dynamics and biological function.
The fundamentals of MD simulations are simple and intuitive. However, when implementing a specific study, it is possible to make many poor decisions that will not prevent the calculation from being performed but will surreptitiously render its results devoid of any value. In this article, we will present the fundamental concepts of MD simulations, highlighting those aspects that are critical to ensuring their utility. Additionally, we will discuss their strengths and limitations, emphasizing how they have evolved over time. Furthermore, we will provide paradigmatic examples that illustrate the current capabilities of this valuable computational tool.

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Author Biographies

Juliana Palma, Universidad Nacional de Quilmes

Es licenciada y Doctora en Química por la Universidad Nacional de La Plata. Realizó su posdoctorado en el University College de la ciudad de Londres. En las distintas etapas de su carrera ha sido becaria del CONICET, de la Fundación Antorchas, del British Council y de la Fundación Alexander von Humboldt, habiendo trabajado en las universidades de Cambridge y Londres (Reino Unido) y de Bielefeld (Alemania).
Actualmente es Profesora titular de la Universidad Nacional de Quilmes, donde dicta la materia Fisicoquímica de la Diplomatura en Ciencia y Tecnología. Es también investigadora independiente del CONICET. Todos sus trabajos de investigación corresponden al campo de Fisicoquímica Teórica y Computacional. En particular, al estudio la dinámica molecular de proteínas y ARNs, así como también a la dinámica de reacciones químicas en fase gaseosa.

Gustavo Pierdominici Sottile, Universidad Nacional de Quilmes

Es Licenciado en Biotecnología por la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) y realizó su doctorado en esa misma universidad. Su etapa posdoctoral se desarrolló en el Quantum Theory Project de la Universidad de Florida. Ha sido becario del CONICET, de la fundación Fulbright y del NIH. Asimismo, realizó trabajos de investigación en la universidad de Virginia Tech y dictó cursos de postgrado en la
Universidad de Buenos Aires y la Universidad Nacional de Bogotá. En la actualidad es Investigador Adjunto de CONICET y Profesor Adjunto de la UNQ donde dicta la asignatura Fisicoquímica. Su experiencia en investigación incluye el desarrollo y la implementación. 

Published

2023-05-31

How to Cite

Palma, J., & Pierdominici Sottile, G. (2023). Molecular Dynamics of Biomolecules. Divulgatio. Academic Postgraduate Profiles, 7(20), 63–99. https://doi.org/10.48160/25913530di20.292

Issue

Section

Artículos