قوانین و معادلات از ریاضیات، فیزیک، شیمی و علوم کامپیوتر دست به دست یکدیگر داده‌اند تا پیچیدگی‌های دنیای زیستی را به تصویر بکشند و آزمایشگاهی نظری را برای مطالعه رفتار سیستم‌های زیستی فراهم آورند. در ابتدای امر شبیه‌سازی موکلول‌ها و ماکرومولکول‌های کوچک با روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (MD) انجام می‌شد، اما هم اکنون مطالعه سیستم‌های پیچیده‌ای تا اندازۀ یک سلول کامل نیز امکان‌پذیر است. این تکنیک کاربردهای گسترده‌ای در زیست‌شناسی محاسباتی و بیوانفورماتیک ساختاری دارد و هم به صورت مستقل جهت بررسی رفتار سیستم‌های زیستی استفاده می‌شود و هم به صورت کمکی در مطالعات آزمایشگاهی چون طراحی و اکتشاف دارو.
چرا باید شبیه‌سازی دینامیک مولکولی را یاد بگیریم:
با توجه به پیشرفت روزافزون روش‌های کامپیوتری و تئوری و نقشی که در پیش‌برد مطالعات علمی ایفاء می‌کنند، داشتن مهارت در شبیه‌سازی برای کسانی که آینده شغلی در حوزۀ پژوهش‌های زیستی برای خود متصورند اهمیت زیادی پیدا می‌کند.
شرکت‌های فعال در حوزه‌های آموزشی و پژوهشی علوم زیستی و بیوانفورماتیک به افراد دارای مهارت در زمینۀ شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی نیازمندند.
مخاطبان این دورۀ آموزشی:
- همه علاقه‌مندان به زیست‌شناسی محاسباتی و بیوانفورماتیک ساختاری،
- دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های بیوانفورماتیک، بیوفیزیک و بیوشیمی،
- دانشجویان و پژوهشگران رشته زیست‌شناسی که به دنبال بهبود کیفیت مطالعات تجربی خود هستند.
پیش‌نیازهای یادگیری این دوره:
حضور در این دوره نیاز به پیش‌نیاز خاصی ندارد، هر چند که آشنایی با مفاهیم زیستی اولیه، سیستم عامل لینوکس و سطح زبان عمومی در کیفیت و سرعت یادگیری فرد مؤثر خواهد بود.
این دوره با کمک پکیج شبیه‌سازی گرومکس انجام خواهد گرفت که در سیستم عامل‌های لینوکس قابل نصب است، بنابراین در اختیار داشتن چنین سیستمی ضروری خواهد بود.
اهداف کلی دوره:
آموزش جامع شبیه‌سازی دینامیک مولکولی به دانشجویان رشته‌های زیست‌شناسی و بیوانفورماتیک جهت انجام پروژه‌های کلاسی، توانمندسازی پژوهشگران این حوزه جهت انجام پروژه‌های متنوع و به روز.
خطاهای احتمالی در مسیر یادگیری MD به شکل خودآموز:
منابع و دستورالعمل‌های متنوعی جهت انجام شبیه‌سازی دینامیک مولکولی وجود دارد، اما یادگیری از چنین منابعی برای فرد نوآموز که آشنایی کمی با این حوزه دارد ممکن است سخت باشد، ضمن اینکه خطاها و مشکلات زیادی در مسیر یادگیری و انجام مراحل شبیه‌سازی ممکن است رخ دهد که برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی حضور و استفاده از تجارب افراد دارای مهارت در این حوزه ضروری است.
سرفصل‌های دوره:
- مقدمه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (2 جلسه)
- شبیه‌سازی دینامیک مولکولی مقدماتی – پروتئین ساده (4 جلسه)
- آنالیز (3 جلسه)
- شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پیشرفته- پروتئین/لیگاند (4 جلسه)
- شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پیشرفته- شبیه سازی CG پروتئین (4 جلسه)
- شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پیشرفته- شبیه‌سازی CG پروتئین/DNA (4 جلسه)
- آنالیزهای پیشرفته ( 3 جلسه)
مدت زمان کل آموزش: 5 ساعت
این دوره به صورت هفتگی به روز می شود.