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
\mathrm{RMSD}(t) = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} \bigl\| \mathbf{r}_i(t) - \mathbf{r}_i^\text{ref} \bigr\|^2}
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
\mathrm{RMSF}_i = \sqrt{\frac{1}{T} \sum_{t=1}^{T} \bigl\| \mathbf{r}_i(t) - \langle \mathbf{r}_i \rangle \bigr\|^2}
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.

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