Programas Temáticos do IBCCF

IBCCF | UFRJ

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Laboratório de Modelagem e Dinâmica Molecular
Chefe do Laboratório: Pedro Geraldo Pascutti
Programa Temático: Biologia Molecular e Estrutural
Docente:
Apresentação:

O LMDM, inicialmente estruturado em 2001, tem atuado fortemente na aplicação de métodos computacionais na investigação de uma vasta gama de problemas biológicos. Historicamente, utilizamos métodos de modelagem molecular, sobretudo de proteínas, seguidos de simulações por Dinâmica Molecular (sob regime clássico e/ou quântico) para estudar e caracterizar diferentes sistemas e fenômenos de interesse biológico incluindo: inibição enzimática, biomembranas e enovelamento de proteínas. Investigamos alvos terapêuticos para tratamento de HIV, DENV, ZIKV, Y. pestis, T. cruzi, P. falciparum e câncer, entre outros. Desenvolvemos métodos automatizados para prospecção de alvos biológicos e seus potenciais moduladores, o que envolve o emprego de abordagens em larga-escala, tais como: modelagem de proteomas completos, análise de redes metabólicas, triagem virtual e análise de dados assistida por inteligência artificial.

Linhas de Pesquisa:
  • Desenho de fármacos assistido por computador;
  • Modelagem, simulação e análise estrutural e dinâmica de biomoléculas;
  • Predição da estrutura de proteínas e complexos moleculares;
  • Emprego de inteligência artificial em bioinformática e biologia computacional;
  • Aplicação de métodos quânticos para análises de estrutura eletrônica em biomacromoléculas.
Principais técnicas/metodologias utilizadas:
  • Modelagem Comparativa de complexos proteicos;
  • Simulações por Dinâmica Molecular;
  • Cálculos estruturais por Mecânica Clássica, Estatística e Quântica;
  • Cálculos de Energia Livre de interação molecular;
  • Análises de drogabilidade;
  • Docagem Molecular e Triagem Virtual;
  • Métodos de aprendizagem de Máquina.
Modelo/Organismo de estudo:

As técnicas in silico são aplicadas em estudos envolvendo macromoléculas de diferentes organismos. Publicações anteriores envolveram: HIV, ZIKV, YFV, M. abscessus, Y. pestis, T. cruzi, P. falciparum, P. vivax, L. dovani, F. hepática, antibióticos, anestésicos, doença de Alzheimer, prion, cancer, biossensores entre outros.

Equipamentos multiusuário disponíveis no laboratório

O LMDM está equipado com uma estrutura computacional extensa e flexível, montada para acomodar uma demanda heterogênea. Os componentes de hardware são atualizados constantemente, e a configuração atual inclui: Servidor AltixXE240 com CPUs Intel® Xeon® E5345 a 2,33 GHz (totalizando 8 núcleos) e 8 GB de RAM DDR2 ECC e 4 TB de armazenamento). 45 nós com processadores Xeon® de diferentes configurações (totalizando 400 núcleos de processamento e 710GB de RAM DDR2 / DDR3 / DDR4 ECC). 16 equipados com placas de vídeo TESLA M2075 e GTX1080. 13 unidades equipadas com processadores intel® core i7 ou i9 e placas de vídeo GTX. 3 unidades equipadas com GPUs AMD Ryzen® 3900X e RTX2080. A conexão entre nós altamente paralelizáveis ​​é obtida por meio de um switch Infiniband® QDR de 24 portas ou um switch Infiniband® DDR de 24 portas. A conectividade restante é obtida por conexão Gigabit.

Cinco publicações mais representativas do laboratório (clicar no artigo para acessá-lo):
Equipe

Pós-Docs:

Diego Enry Barreto Gomes

Jorge Enrique Hernanez Gonzalez

Priscila da Silva Figueiredo Celestino Gomes

Alunos de Doutorado:

Rafael Conceição de Souza

Reinaldo Souza de Oliveira Júnior

Alunos de Iniciação Científica:

Aloísio Almeida de Souza

Lilian Mendonça Alves de Oliveira

Samuel de Araujo Cruz Silva

Alunos de Mestrado:

Fernando Limoeiro Lara de Oliveira

Jonatan Fagundes do Carmo

Mariana Simões Ferreira

Nathalia Dumas de Paula

Paula Jofily de Lima Rangel

Thamires Rocco Machado

Contato telefônico: (21) 3938-6507

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Link para a página do Laboratório: https://lmdm.biof.ufrj.br/