A komputer grafikával foglalkozók körében jól ismert POV-Ray program az ún. sugárkövetéses módszerrel tud valósághű térbeli ábrázolást, megvilágítást generálni. Itt túl bonyolult lenne elmondani, hogy és mint, legjobb a saját honlapján (www.povray.org) utánaolvasni. Ezzel, vagy egy modellező programba épített hasonló eljárással tökéletes modelleket lehet alkotni, s mint a komputergrafika egyik ágával, komoly dolgokat is lehet készíteni vele, és lehet játszadozni is. Az alább mindkettőre látunk néhány példát. A vegyületeket a Mol2Mol program transzformálta POV-Ray formátumba, azután némelyiket még elég sokáig kellett szerkesztgetni és renderelni POV-Ray 3.6-tal, amíg a végeredmény megszületett. Elnézést, ha némelyik komolytalannak tűnik.
A Mol2Mol 5.6 molekulafájl konvertáló és szerkesztő program mintegy 40 különböző kémiai fájlformátumot ismer fel és tud olvasni/írni. Több szerkesztő és geometriai elemző modult is tartalmaz. Bővebb információ található róla a honlapján vagy itt.
POV-Ray input fájlok készítéséhez az alábbi opciók, lehetőségek állnak rendelkezésre:
- POV-Ray pov input fájlok generálása vektor, golyós and kalott modelként;
- egyes-kettes-hármas kötések opcióként, a speciális kötések szaggatottan vagy pontozva ábrázolhatók;
- lehetséges a kötések színátmenetes (gradiens) színezése;
- színezés atomok, biopolimerekben láncok, aminosavak, nukleotidok szerint;
- peptidláncok ábrázolása spline modellel;
- 3-7 tagú gyűrűk transparens kitöltése;
- gradient színezés atomtöltések vagy más tulajdonságok alapján;
- Vegyjelek, lineáris szubsztituensek támogatása;
- planáris ill. aromás gyűrűk rajzolhatók a delokalizációt jelző gyűrűvel;
- fekete-fehér rajzok nyomtatott publikációkhoz;
- kiszámítja a kamera és fényforrás pozícióit;
- POV-Ray nyelven előre definiált fejlécek (include file-ok) automatikus hozzáadása révén gyorsan és kényelmesen készíthetők ugyanolyan képek különböző molekulákból;
- automatikusan kiszámolja az alap, oldal és hátsó illeszkedő síkok helyzetét különböző effektusokhoz.
A POV-Ray file generálása előtt természetesen a molekula módosítható a Mol2Mol egyéb lehetőségeivel (hidrogének hozzáadása/eltávolítása, kötéstípusok változtatása, stb.) A fájl természetesen vég nélkül variálható tövább magában a POV-Ray programban is.
Bár létezik még pár program, ami a kémiát átteszi POV-Ray formátumra, tudomásom szerint a Mol2Mol az egyetlen, ami például kötéseket valamilyen fizikai-kémiai tulajdonság alapján gradiens színezéssel látja el, vagy az aromás gyűrűk helyzetét kiszámolja.
Itt többet is megtudhatsz arról, hogy milyen alapopciókkal készítheti a Mol2Mol a POV-Ray input fájlokat.
Alább néhány példa látható.
Egy intramolekuláris Diels-Alder reakció torzult kád alakú átmeneti állapota látható az első képen.
Egy aromás molekula az elektrofil szuszceptibilitás szerint színezve (PM3 sajátvektorokból CAChe programmal számolva, majd Mol2Mol-lal színvektorokra transzformálva). Mélyebb kék szín nagyobb relatív reakciókészséget jelöl.
Egy planáris molekula narancssárga háttérrel, összetett fényforrással megvilágítva.
Ez egy aminosav rézkomplex, mégpedig két réz atom két aminosavval alkotja a molekulát. Az aminosav maga két, diszulfid kötéssel kapcsolt penicillaminból áll. Köszönet a molekuláért Dr. Farkas Etelkának.
Ez ugyanaz egy kissé más formátumban.
Ezen a képen a G-penicillin molekula az atomtöltések alapján van színezve (AM1 Mullikan atom ponttöltések). Szürke a semleges, a piros illetve kék a minél negatívabb illetve pozitívabb polározottságot jelenti.
Elnézést a képeslap effektusért.
Az oxitocin molekula (egy peptidhormon) kristályos formában. A molekula szimmetrikus dimerként kristályosodik, 13 molekula kristályvízzel.
Ismét az oxitocin molekula, ezúttal spline modelként. Jól látható a láncokon belüli diszulfid híd.
A két láncból álló szimmetrikus HIV-1 proteáz enzim egy inhibitor molekulával az aktív centrumban. A peptidláncok csőszerű spline modelként vannak ábrázolva.
A vankomicin különleges peptid antibiotikum. A molekula gerince szokatlan aromás aminosavakból áll, az aromás gyűrűket ráadásul éterkötések is összekötik. A vankomicin a sejtfalszintézist gátolja, s olyan esetekben alkalmazzák, amikor egyéb antibiotikumok hatástalanok, pl. a multirezisztens MRSA Streptococcus törzsek ("húsevő baktériumok") ellen.
A vankomicin a sejtfal egyik komponensének D-alanin-D-alanin részéhez (zöld) kötődik öt H-híd segítségével, ezáltal gátolja a sejtfal szintézisét.
A triosztin nevű antitumor hatású antibiotikum szerkezetileg egy ciklodepszipeptid két szokatlan aminosavval, amelyek kinoxalin vázat tartalmaznak. A molekula interkalálódni tud a DNS-sel, vagyis a triosztin heteroaromás gyűrűi (rózsaszinnel árnyalva) párhuzamosan beékelődnek a DNS bázisai közé, ezáltal a DNS működése zavart szenved.
A C-240 fullerén hatásvadászó képe belülről megvilágítva.
A C-60 fullerén
Egy RuCl2 komplex delokalizált aromás gyűrűkkel.
Egy hem-származék vas komplexe. A kötések gradiens színezéssel vannak kitöltve, a színárnyalatok a mélység függvényében változtatva a jobb 3D hatásért.
Egy trifenilarzónium származék röntgendiffrakciós kristályszerkezete.
Bór szubftalocianin klorid vektor modell és áttetsző CPK-modell kombinációjaként.
Egy taxán származék (paklitaxel, taxol) egy 2D rajzfájlból konvertálva és feliratot hozzáadva. A paklitaxelt először egy Amerikában őshonos tiszafa fajból izoláltak (Taxus brevifolia), és a mell- és petefészekrák egyik legbeváltabb gyógyszere.
Végezetül két fekete-fehér ábra nyomtatott publikációkhoz.
