Az NMR és a szuperszámítógépek

Az utóbbi 15 évben James és más kutatók, akik meg akarták ismerni a molekulák mozgását, NMR-t használtak erre a célra. A mágneses térben lévô atomokat rádióhullámokkal bombázzák; az eredményül kapott spektrum olyan egyedi, mint az ujjlenyomat. James szerint ezeknek a spektrumoknak a segítségével megfejthetjük, milyen a molekulák oldatbeli struktúrája, valamint a struktúrák változásáról is kaphatunk némi információt. "Beszélhetünk a mozgások frekvenciájáról és amplitudójáról, de igazság szerint ezzel semmi lényegeset nem mondtunk. Például megtudhatom azt, hogy egy bizonyos kötés 60 foknyit elmozdul és oda-vissza mozog egy nanoszekundumos periódusidôvel. De ettôl még nem igazán tudom, milyen is ez a mozgás" – mondja James.

James kifejlesztett egy olyan számítási módszert, amely egyesíti az NMR-bôl kapott strukturális és dinamikus adatokat (mint pl. a hidrogénatomok távolsága és a kötések torziós szöge), valamint felhasznál máshonnan ismert adatokat is, mint pl. a kötéstávolság és a kötésszög. " Ha felhasználjuk a már meglévô, valamint az új kísérleti adatokat, akkor már lehetôségünk van arra, hogy a lehetséges szerkezetek millióiból kiszûrjük azokat, amelyek a kísérleti adatokkal a legjobb összhangban vannak. Így végeredményként nemcsak egy struktúrát kapunk, hanem a struktúrák egy halmazát, amely leírja a molekula oldatbeli mozgását."

James és kollegái a pittsburghi C90-es gépen végeztek számításokat az általuk kifejlesztett programcsomagokkal. Ezekkel a programokkal (például a MADRIGRAS-szal és a CORMA-val) az NMR-adatok alapján meghatározták az atomok távolságait. Ahhoz pedig, hogy meghatározzák az atomok mozgását, illetve energiaszintjeit, a Peter Kollman csoportja által kifejlesztett AMBER programcsomagot használták fel.

[Vissza]