Caractérisation de structures explorées dans les simulations de dynamique moléculaire.

par Sana Bougueroua (Sana)

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Dominique Barth et de Marie-pierre Gaigeot.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication , en partenariat avec DAVID - Données et Algorithmes pour une ville intelligente et durable (laboratoire) , MAGMAT : Models, Algorithms, and Games for Molecules Analysis and Telecommunications (equipe de recherche) et de université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    Dans le cadre des simulations de la dynamique moléculaires, la molécule peut avoir plusieurs conformations au cours du temps. Les physico-chimistes prennent une suite d'images de la molécule, ils les analysent et essaient d'identifier les différentes conformations. l'analyse des trajectoire est faite à l'oeil. Le but de cette thèse est d'automatiser cette analyse en proposant un algorithme de graphes efficace qui permet d'identifier l'espace conformationnel sur une trajectoire ( la trajectoire est la suite d'image de la molécule prises à échelle de temps régulière ) en un temps raisonnable et avec le moins de calculs. L'algorithme est basé sur la géométrie et utilise les propriétés physico-chimiques de la molécules (liaisons entre atomes, transfert de proton, rotation...). En un second temps, nous comptons avoir un algorithme qui permet d'analyser plusieurs trajectoires simultanément et comparer les espaces conformationnels identifiés. De plus, proposer et implementer des méthodes la prédiction conformationnelle.

  • Titre traduit

    Characterization of structures explored in molecular dynamics simulations.


  • Résumé

    In molecular dynamics, there can be conformational dynamics of molecules. To identify the conformational space, chemists take a serie of snapshots of molecule at regular time then they try to analyze them by their eyes. When a serie contains thousands of snapshots or when the molecule is very big, this work is not possible. We propose a new algorithm which aims to analyze the evolution of molecules under specific environmental conditions and characterize and quantify the conformations that could take a molecule. The algorithm is based on graph theory, it uses the distance geometry and some chemical properties (bonds between atoms, proton transfer, rotation...). We aim to have an algorithm fast an efficient which have a good time complexity. Further work will concern the integration of methods to allow to chemists to compare many trajectories simultaneously and analyze the behaviour of the molecule. Moreover, propose and implement methods for the conformational prediction.