MÉTODOS DE SIMULACIÓN MOLECULAR: UNA REVISIÓN DE LAS HERRAMIENTAS MÁS ACTUALES

Abstract

Resumen El siguiente trabajo presenta una revisión de los métodos de simulación molecular más utilizados por científicos, ingenieros e informáticos; de esta manera, se hace una breve descripción del fundamento matemático de cada método. Además, se profundiza en los métodos utilizados para la simulación molecular de la estructura del ADN, los detalles necesarios para su simulación y una reseña de algunas de las herramientas (software) disponibles actualmente para la simulación de esta macromolécula y el análisis de resultados. Palabras clave: simulación molecular; modelos; software; estructura de ADN. Abstract Molecular simulation methods, which are mostly used by scientists, engineers and informatics, are presented with a brief description of the mathematical fundaments of each method. Furthermore, DNA structure's molecular simulation methods are discussed extensively, including several necessary details for DNA simulation, and a review is provided for some of the most updated software for this macromolecule's simulation and data analysis. Los métodos de simulación molecular nacieron como una necesidad en distintas áreas de la ciencia con el fin de estudiar aquellas moléculas que no se pueden observar por medio de microscopía electrónica o que presentan tiempos de equilibrios en escalas tan pequeñas del orden de nanosegundos que no se pueden medir en el laboratorio, o que simplemente su dinámica molecular puede ser entendida con mayor claridad por medio de métodos numéricos y herramientas computacionales. Entre algunas de las aplicaciones en que los métodos de simulación molecular han sido de gran ayuda, se pueden mencionar el estudio de macromoléculas como ADN, proteínas (desde su estructura primaria hasta la cuaternaria), modelización de nuevos materiales e inclusive cristales líquidos. A pesar de que tradicionalmente se ha dependido de sus resultados para poder para-metrizar y validar los modelos d e simulación molecular, lo que implica que la simulación ha seguido a la experimentación, se espera que en un corto tiempo dichos roles sean intercambia-dos, es decir, que la simulación ayude a predecir resultados experimentales (con ello reduciendo la cantidad de recursos que se necesitan para la experimentación y el tratamiento de desechos) de manera confiable, y que dichos esfuerzos fructifiquen en otras áreas del conocimiento y que resuelvan problemas tecnológicos.