Pràctica 1

Objectius: Recordar les comandes del LINUX més habituals i aprendre a utilitzar el rasmol.

LINUX és un Sistema Operatiu que actua com un servei de comunicació entre hardware (o equipament físic de l'ordinador) i el software (o aplicacions que usen el hardware) d'un sistema de computació. Es tracta també d’un sistema operatiu multiusuari (implica que hi ha la possibilitat de protegir les dades entre els diferents usuaris que tenen accés al sistema) i multiprogramat (permet l’execució de més d’un programa a la vegada).

RASMOL2 és un programa de gràfics moleculars que permet la visualizació de proteïnes, àcids nucleics i molècules petites. Aquest programa està ideat per fer possible la visualizació, la ensenyança i la producció d'imatges amb qualitat de publicació.

Desenvolupament de la pràctica:

1. Descripció de les comandes LINUX més importants per a nosaltres:

a) Primer de tot podem obtenir un petit manual d'utilització de qualsevol comanda d'unix amb la comanda man :
$ man ls (ens apareix per pantalla un llistat de comandes.

b) El símbol > serveix per redireccionar el que surt per pantalla:
$ man ls > manualls.txt

c) Com veure el directori actual:
$ pwd

d) Crear un directori:
$ mkdir nom_del_directori

e) Copiar fitxers i directoris: la manera d’utilitzar les camandes dependrà de si es copia al directori actual o a un altre directori.

f) Escriure fitxers: podem utilitzar diferents editors de text
$ emacs fitxer.txt
$ kwrite fitxer.txt
$ ghostview fitxer.txt
$ vi fitxer.txt
Es diferencien per la simplicitat d’utilització. L’emacs i el kwrite són més simples que el vi perquè tenen menús a la vista i no requereixen la utilització de comandes específiques.

g) Canviar el nom i de fitxers:
$ mv nom1 nom2 (el fitxer nom1 passa a anomenar-se nom2)

h) Crear les meves variables d'entorn i executar-les:

BASH: Hem d’utilitzar la comanda "alias" quan estiguem treballant amb bash: $ alias rasmol='/disc9/bin/rasmol', això ens permetrà treballar amb el rasmol escrivint només rasmol i el nom del pdb a continuaciò. Si no fem l’alias, cada vegada que vulguéssim obrir un pdb amb rasmol hauríem d’escriure tota la ruta /disc9/bin/rasmol i el nom del pdb a continuació Una altra comanda que ens permet crear variables d'entorn és "export"; aquesta s'ha utilitzat durant la pràctica 8 per fer córrer el programa MOLARIS ($ export MOLARIS_PATH=/disc9/BE/practica8/MOLARIS_NG).

TCSH: Quan treballem en tcsh no serà necessaria la comanda "alias". Només cal escriure el nom del programa perquè s’executi automàticament. Perquè això sigui possible abans que res hem d’escriure la comanda: ] source /disc9/cshrc. Un equivalent a "export" en tcsh és la comanda "setenv", que en l'exemple anterior escriuríem d'aquesta forma: ] setenv MOLARIS_PATH /disc9/BE/practica8/MOLARIS_NG

Altres comandes:

Habíem creat el fitxer manualls.txt que conté tot el text que podem veure mitjançant la comanda man ls. Si fem cat manualls.txt veurem el contingut del fitxer.

El símbol >> fa el mateix, però sense crear el fitxer de nou i simplement afegint el contingut al final.

La comanda cut mostra parts seleccionades de cada línia d'un fitxer.

La comanda sort ordena de forma creixent el contingut d'un fitxer.

La comanda egrep ens permet buscar patrons específics dins d'un fitxer.

Per la combinació de fitxers usarem la comanda join .

2. Comencem a utilitzar el rasmol:

$ cp -r /disc9/practica_1 . (copiem el directori practic_1 per poder accedir als pdb que conté)
$ cd practica_1
$ cd PDB (hi ha una llarga llista de pdb que usarem per treballar amb el rasmol)
$ emacs pdb1ay1.ent & (si obrim amb un editor un d'aquests pdb se'ns visualitza un document com aquest) 

		ATOM      1  N   ASP L   A   1      27.504 -17.288  18.937
		ATOM      2  CA  ASP L   A   1      27.334 -16.029  19.656
		ATOM      3  C   ASP L   A   1      27.777 -14.855  18.795
		ATOM      4  O   ASP L   A   1      28.548 -13.993  19.232
		ATOM      5  CB  ASP L   A   1      28.128 -16.048  20.959
		ATOM      6  CG  ASP L   A   1      27.644 -15.011  21.948
		ATOM      7  OD1 ASP L   A   1      26.551 -14.437  21.738
		ATOM      8  OD2 ASP L   A   1      28.353 -14.782  22.949
		...

Aquesta llista és tant llarga com àtoms té la molècula. El primer terme ens indica si és un àtom (ATOM), un heteroàtom (HETATM) o si trobem TER voldrà dir que la llista anterior ha finalitzat. La segona columna enumera els àtoms. La tercera ens diu la naturalesa de cada un d'ells (N: nitrogen, CA: carboni alfa, C: carboni, O: oxigen). A continuació ens diu de quin aminoàcid es tracta (en aquest cas asparagina). La següent columna es refereix a la cadena a la qual pertany aquell aa (en aquest cas A), si és que la molècula està formada per més d'una cadena. Les següents tres columnes són les coordenades cartasianes de l'àtom en l'espai. I finalment, en aquest pdb en concret no apareix però es pot donar el cas que hi hagi dues columnes més: una referent a la ocupancia i l'altre al B-factor (que ens dóna una idea de la flexibilitat de la molècula).

$ rasmol pdb1an2.ent (l’ordre és aquesta si prèviament hem fet un “alias” o si estem treballant en tcsh)

Abans d’entrar a utilitzar cap comanda analitzem la informació que ens aporta la finestra del shell: 

Molecule name..........HEMOGLOBIN I (HOMODIMER)
Classification.........OXYGEN TRANSPORT
Secondary Structure....PDB Data Records
Database Code..........3SDH
Number of Chains.......5
Number of Groups.......290 (267)
Number of Atoms........2304 (355)
Number of Helices......16
Number of Strands......0
Number of Turns........0
Number of Bonds........2435


Visualitzem la estructura per pantalla i la podem modificar amb les següents comandes, que escrivim a la pantalla del shell:
rasMol> color chain (es veu una cadena de cada color)
rasMol> background red (si el que vols és que el color de la pantalla, que per defecte sempre és negre, sigui vermell)
rasMol> hbonds (et mostra els ponts d'hidrogen)
rasMol> ssbonds (et mostra els ponts dissulfur)


rasMol> select *D (selecciona la cadena D i les ordres que vinguin a continuació només s'executaran sobre aquesta cadena)


rasMol> select polar (seleccionem els residus polars, com es veu a la fotografia marcat en groc. Aquesta fotografia està feta també per veure l'angle que fan els residus amb la vertical de la hèlix, que és el mateix per a tots)
rasMol> select hydrophobic (selecciones els residus hidrofòbics)
rasMol> select 188 (seleccionem un residu concret, el 188; cada vegada que selecciones un residu t’informa del número d’àtoms que implica)
rasMol> select 188-190 (selecciones del residu 188 al 190)


rasMol> color magenta (ara només ens apareixerien liles els tres residus que hem seleccionat en la ordre anterior)
Per obtenir la imatge hem fet: rasMol> select 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48 (seleccionem cada 4 aminoàcids per comprovar que es tracta d’una hèlix, que fa un gir cada 4 residus)


rasMol> pick distance ( a continuació clickem sobre dos àtoms i ens apareix la distància entre ells en la finestra del shell)
rasMol> wireframe off (desapareix tota l'estructura; que estigui en format wireframe, que és el que et surt per defecte quan obres un pdb, i el que seleccionis després és el que apareixerà per pantalla)
rasMol> dots <número> (visualitzem una superficie de punts Van der Waals al voltant dels àtoms seleccionats, a una distància regular en una esfera de radi Van der Waals)
rasMol> exit (per sortir del programa)
...i moltes altres, a part de les opcions que ja et surten per pantalla en forma de menús desplegables

La opció display ens permet diferenciar l’estructura secundària de la molècula amb les opcions strands, ribbons, cartoons,...

Per guardar imatges del rasmol es fa de la següent manera:
Export --> Iris-RGB (és una opció del menú que t’apareix per pantalla)
Et demana que li donis un nom (en la finestra del shell).
La imatge et queda guardada en el mateix directori on es trobava el pdb.
Per veure la fotografia per pantalla, un cop ja hem sortit de rasmol: $ gimp nom_del_fitxer. Així sobre el programa de tractament gràfic "gimp" i després ja ho guardes amb el format que més et convingui (el que més utilitzem nosaltres és el format JEPG).


ÍNDEX