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The NRGTEN Python package: an extensible toolkit for coarse-grained normal mode analysis of proteins, nucleic acids, small molecules and their complexes
Summary: Coarse-grained normal mode analysis (NMA) is a fast computational
technique to study the dynamics of biomolecules. Here we present the
Najmanovich Research Group Toolkit for Elastic Networks (NRGTEN). NRGTEN is a
Python toolkit that implements four different NMA models in addition to popular
and novel metrics to benchmark and measure properties from these models.
Furthermore, the toolkit is available as a public Python package and is easily
extensible for the development or implementation of additional NMA models. The
inclusion of the ENCoM model (Elastic Network Contact Model) developed in our
group within NRGTEN is noteworthy, owing to its account for the specific
chemical nature of atomic interactions. This makes possible some unique
predictions of the effect of mutations, such as on stability (via changes in
vibrational entropy differences), on the transition probability between
different conformational states or on the flexibility profile of the whole
macromolecule/complex (to study allostery and signalling). In addition, all NMA
models can be used to generate conformational ensembles from a starting
structure to aid in protein-protein, protein-ligand or other docking studies
among applications. NRGTEN is freely available via a public Python package
which can be easily installed on any modern machine and includes a detailed
user guide hosted online. Availability and implementation:
https://github.com/gregorpatof/nrgten_package/ Contact:
[email protected]
¿Qué puede un cuerpo? Paisajes y cartografías de los cuerpos deseantes
Nota Editorial En el presente trabajo Denise Najmanovich nos comparte un amplio, riguroso y profundo recorrido atravesando postulados de variados autores, en relación al modo en que se ha pensado y abordado el cuerpo históricamente desde la ciencia, para introducir valiosos interrogantes y propuestas desde una perspectiva que tomará como referencia a la mirada de Baruch Spinoza. Afirma que ni los enfoques “psico-somáticos”, ni los abordajes tan a la última moda “psico-neuro-endócrino”, han abandonado el marco referencial del imaginario del cuerpo de la modernidad. Asimismo plantea que ya en el siglo XVII Spinoza propuso interrogaciones que permiten componer nuevas y diversas cartografías: ¿Qué puede un cuerpo? ¿De qué es capaz? La autora sugiere abandonar la creencia en un objeto-cosa observado por un sujeto distante que va a crear una teoría universalmente válida, para pasar a gestar nuevas prácticas de pensamiento en las que se reconfigure la relación entre los saberes biológicos y culturales. Propone un pensar inmanente en el que la naturaleza no es algo dado, fijo, terminado, sino una poiesis (producción-creación de sí) sin principio ni fin, arribando a que la comprensión de nuestra existencia como cuerpos deseantes nos lleva a abandonar el mecanicismo y, más en general, las ilusiones del ser, y las pretensiones del deber ser. La propuesta de la autora es construir cartografías capaces de albergar la singularidad y la diversidad de los cuerpos deseantes, explorando los modos de existencia para entender lo que cada cuerpo puede, lo que podemos juntos, lo que nos es común
Educar en tiempos agitados: Crisis, Cambio y Complejidad
La educación está atravesando una crisis mayúscula, junto con todas las instituciones del Estado Nación que nacieron y se desarrollaron en la Modernidad. No es un mero cambio sino una verdadera mutación que afecta todas las dimensiones del enseñar y el aprender: los tiempos y espacios educativos, los vínculos, los valores, las tecnologías, la epistemología. Ninguna de estas facetas de la práctica educativa existe aisladamente, sino que por el contrario, conforman una red inextricable. Por ese motivo, y para evitar el típico parcelamiento disciplinario que nos impide ver estas interconexiones vitales, las tomamos en consideración en este trabajo, comparando dos escenarios educativos: el escenario mecánico disciplinario y el escenario de redes interactivas. Para comprender las inusitadas transformaciones que estamos atravesando es preciso considerar al menos tres ejes fundamentales: a) el cambio desde una concepción de la enseñanza basada en la transmisión estandarizada de conocimientos a una concepción del vínculo enseñanza aprendizaje centrada en los encuentros y la producción conjunta; b) La transformación del conocimiento como producto-mercancía a un saber como actividad vital en red; c) El sujeto educativo de la Modernidad era concebido como un individuo racional-objetivo; en cambio, los actores de la educación en red son colectivos afectivos-pensantes-activos
IsoCleft Finder – a web-based tool for the detection and analysis of protein binding-site geometric and chemical similarities
IsoCleft Finder is a web-based tool for the detection of local geometric and chemical similarities between potential small-molecule binding cavities and a non-redundant dataset of ligand-bound known small-molecule binding-sites. The non-redundant dataset developed as part of this study is composed of 7339 entries representing unique Pfam/PDB-ligand (hetero group code) combinations with known levels of cognate ligand similarity. The query cavity can be uploaded by the user or detected automatically by the system using existing PDB entries as well as user-provided structures in PDB format. In all cases, the user can refine the definition of the cavity interactively via a browser-based Jmol 3D molecular visualization interface. Furthermore, users can restrict the search to a subset of the dataset using a cognate-similarity threshold. Local structural similarities are detected using the IsoCleft software and ranked according to two criteria (number of atoms in common and Tanimoto score of local structural similarity) and the associated Z-score and p-value measures of statistical significance. The results, including predicted ligands, target proteins, similarity scores, number of atoms in common, etc., are shown in a powerful interactive graphical interface. This interface permits the visualization of target ligands superimposed on the query cavity and additionally provides a table of pairwise ligand topological similarities. Similarities between top scoring ligands serve as an additional tool to judge the quality of the results obtained. We present several examples where IsoCleft Finder provides useful functional information. IsoCleft Finder results are complementary to existing approaches for the prediction of protein function from structure, rational drug design and x-ray crystallography. IsoCleft Finder can be found at: http://bcb.med.usherbrooke.ca/isocleftfinder
SPEAR: Systematic ProtEin AnnotatoR
Summary
We present SPEAR, a lightweight and rapid SARS-CoV-2 variant annotation and scoring tool, for identifying mutations contributing to potential immune escape and transmissibility (ACE2 binding) at point of sequencing. SPEAR can be used in the field to evaluate genomic surveillance results in real-time and features a powerful interactive data visualisation report.
Availability and implementation
SPEAR and documentation are freely available on GitHub: https://github.com/m-crown/SPEAR and is implemented in Python and installable via Conda environment.
Supplemental
Supplementary data are available at Bioinformatics online
Rigidity and flexibility of biological networks
The network approach became a widely used tool to understand the behaviour of
complex systems in the last decade. We start from a short description of
structural rigidity theory. A detailed account on the combinatorial rigidity
analysis of protein structures, as well as local flexibility measures of
proteins and their applications in explaining allostery and thermostability is
given. We also briefly discuss the network aspects of cytoskeletal tensegrity.
Finally, we show the importance of the balance between functional flexibility
and rigidity in protein-protein interaction, metabolic, gene regulatory and
neuronal networks. Our summary raises the possibility that the concepts of
flexibility and rigidity can be generalized to all networks.Comment: 21 pages, 4 figures, 1 tabl
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