31- Durante a análise de simulações de dinâmica molecular clássica, dois parâmetros são amplamente utilizados: o Desvio Quadrático Médio (RMSD, Root Mean Square Deviation) e a Flutuação Quadrática Média (RMSF, Root Mean Square Fluctuation). Esses parâmetros fornecem informações complementares sobre a estabilidade e a flexibilidade estrutural das biomoléculas.
Qual das alternativas descreve corretamente a diferença entre eles?
(a) O RMSD mede a flexibilidade local de cada resíduo ao longo da simulação, enquanto o RMSF calcula apenas a energia potencial do sistema em função do tempo.
(b) O RMSD e o RMSF são equivalentes, pois ambos calculam apenas a variação de energia cinética do sistema em relação à estrutura inicial.
(c) O RMSD avalia a variação temporal da posição dos átomos em relação a uma estrutura de referência, enquanto o RMSF mede a flexibilidade média de cada átomo ou resíduo ao longo da simulação.
(d) O RMSD é calculado apenas para o solvente, enquanto o RMSF é aplicado apenas ao ligante ou aos resíduos da proteína.
Passo 1
O enunciado apresenta dois parâmetros usados em dinâmica molecular clássica – o RMSD (Root Mean Square Deviation) e o RMSF (Root Mean Square Fluctuation) – e pede para identificar corretamente a diferença entre eles. Vamos recordar as definições e o que cada um mede.
Passo 2
O RMSD quantifica a variação temporal da posição de um conjunto de átomos em relação a uma estrutura de referência (por exemplo, a conformação inicial). Em geral, para N átomos, no instante t, ele é calculado como
onde \mathbf{r}_i(t) é o vetor posição do átomo i no tempo t e \mathbf{r}_i^\text{ref} é a posição de referência.
Passo 3
O RMSF avalia a flutuação média de cada átomo (ou resíduo) ao longo de toda a trajetória, isto é, mede a flexibilidade local. Para um átomo i ao longo de T quadros da simulação, define‐se
onde \langle \mathbf{r}_i \rangle é a posição média do átomo i em todos os instantes.
Passo 4
Comparando as definições: o RMSD dá uma medida global de quão diferente a conformação no tempo t está da referência, enquanto o RMSF fornece, para cada átomo ou resíduo, o quanto ele oscila em torno da sua posição média ao longo da simulação. Logo, são parâmetros complementares – um global e outro local.
Resposta
(c) O RMSD avalia a variação temporal da posição dos átomos em relação a uma estrutura de referência, enquanto o RMSF mede a flexibilidade média de cada átomo ou resíduo ao longo da simulação.