Bir molekülün 3D şeklini bulmak

[devreci]

Bir belgeselde görmüştüm eski bir belgeseldi, bir makina vardı ve ekranı sadece yeşil renk veren crt tüplü bilgisayar + elektron mikrskobu gibiydi ve dev bir makinaydı ve herhangi bir maddenin atomlarının dizilişini 3d ekrana yansıtıyordu google'da ne kadar aradıysam bulamadım.

Kısaca bir maddenin atom dizilişini nasıl buluyorlar, tamam bazı kimyasal tepkimelerle bir akış diyagramı ile bulabilir fakat bazı maddelerin hesaplanması imkansız gibi adamlar carşaf gibi sermişler yüzlerce atomun şeklini hemde 3 boyutlu.

mesela https://www.sciencephoto.com/media/635997/view/heparin-anticoagulant-drug-molecule

 

[ckocagil]

Çoğu molekülün yapısını deneyle saptamak yerine teorik bilgilerle tahmin ediyorlar. Saptamaları gerekirse önce molekülü kristalize etmeleri lazım. Bunu nasıl yapıyorlar bilmiyorum ama çok karışık organik molekülleri bile kristalize edebiliyorlar. Zor kısmı burası. Bunu başarılarsa x-ray crystallography yöntemi molekül yapısını ortaya çıkarıyor.

 

[Mikro Step]

https://polen.itu.edu.tr:8443/server/api/core/bitstreams/f8a899b9-c751-45de-9937-3d6628403ef8/content

En ucu bir atom sivriligindeki tel parcasi piezo actuatorlerle minik bir yuzeyde istenen koordinata konumalaniyor ve bu nokta civarinda mekaniki tarama yapiliyor. Igne ile atom arasindaki etkilesim olculup grafige dokuluyor.

Buna atomik kuvvet mikroskopu (AFM) deniyor ama bahsettigin yapiya pek benzetemedim.

 

[ckocagil]

Atomic Force Microscopy ile molekül yapısını bulamazsınız. Ancak moleküllerin oluşturduğu kristalin yapısını görebilirsiniz.

 

[devreci]

Bahsettiğiniz yöntemler daha çok yeni , benim izlediğim belgesel baya eskiydi o şartlarda bir animasyon oluşturmuşlar demek ki gerçek görüntü değildi yazılımdı.

O zaman molekül dizilimleri , asit ekliyor baz ekliyor ne kadar gaz çıkıyor , alkole tepkisi vsvs bir dizi işlemlerden geçirip teorik olarak çiziliyor.
Sormamın nedeni bir bilgisayar simulasyonu yapmaktı , tabi ezbere değil o atomların dizilimini tamamen bilgisayar hesaplıyacak başka moleküllerle tepkisi yanması vs pek mümkün gibi görünmuyor çünkü tamamen ezbere kitapta yazılanın yansıması olacak chatgpt gibi.

 

[ckocagil]

Yazılımla yapılmış animasyondur muhtemelen.

X ray crystallography yeni bir yöntem değil. 30larda 40larda organik moleküllerin şeklini bu yöntemle bulmaya başlıyorlar. DNA'nın çift sarmal yapısı 1952de bu yöntemle doğrulanıyor (Watson ve Crick'in deneyi yapan Rosalind Franklin'e kazık attığı meşhur olay). Molekül şekillerini doğrulamanın en bilinen yöntemi bu.

 

[devreci]

X ray crystallography ile ilgili youtube da birsürü video buldum , aslında mantık basit, -270 derece soğutuyorlar çünkü molekül hareket etmesin sabit kalsın diye daha sonra x ışının tam odağı maddeye düşüyor ve buradan çıkıp floresan ekrana gidiyor , odaktan çıkıp uzaklaştıkça görüntü doğal olarak büyüyor. binlerce fotoğraf çekip en sonunda bu görüntülerden yola çıkarak çiziyorlarmış , yeni bişey öğrendik , vay be.

 

[Mikro Step]

 

[Altair]

Molekullerin 3d gorunuslerini modellemek etmek icin gelistirilmis yazilimlar sunlarmis.

The seven best molecular modeling software for chemistry in 2023

Find the best molecular modeling software in 2023 for your chemistry project. Discover what differences there are and which is best for you!

www.sculpteo.com

 

[nt]

pythonla mümkün

pip install rdkit-pypi
pip install py3Dmol

 

[nt]

birde bu var

 pip install pybel

 

[nt]

en sevdiğim molekül basit bir örnek bu matpolit ile sen py3Dmol gelişmişini yapabilirsin

 

[devreci]

3d göstermek sorun değil o atomların nasıl bir araya geleceğini nasıl hesaplıyor, formulu aynı olan ama şekli farklı olan moleküller var.

 

[nt]

ok bu 3 kutuphane senin işini çözer.
hepsi ayrı işler için.

 

[nt]

BEN: pip install pybelpip install rdkit-pypipip install py3Dmol bunlar ne işe yarıyor

GPT:
Bu, belirli Python kütüphanelerini yüklemek için kullanılan pip paket yöneticisinin komutlarıdır. İşte her birinin kısa bir açıklaması:

1. pip install pybel
   • Bu komut, Open Babel adlı bir kimya kütüphanesinin Python sürümü olan Pybel'i yükler. Open Babel, çeşitli kimyasal işlemleri gerçekleştirmek ve farklı kimyasal formatları arasında dönüşümler yapmak için kullanılır.
2. pip install rdkit-pypi
   • Bu komut, RDKit adlı bir kimya kütüphanesini yükler. RDKit, kimyasal ve biyolojik verilerle çalışmak, moleküler yapıları analiz etmek ve kimyasal hesaplamalar yapmak için kullanılır.
3. pip install py3Dmol
   • Bu komut, Py3Dmol adlı bir kütüphaneyi yükler. Py3Dmol, 3D moleküler yapıları görselleştirmek için kullanılır. Özellikle web tabanlı 3D görselleştirmeleri kolaylaştırmak için tasarlanmıştır.

Eğer kimyasal yapılar, moleküler görselleştirmeler veya kimya analizi gibi konularla uğraşıyorsanız, bu kütüphaneler size bu alanda programlama yapma imkanı sağlar. Örneğin, RDKit moleküler yapıları manipüle etmek ve analiz etmek için oldukça kapsamlı bir araçtır. Py3Dmol ise bu yapıları 3D olarak görselleştirmenize yardımcı olur.