BALL

BALL
Biochemical Algorithms Library.
Sviluppatore	BALL project team
Ultima versione	1.4.1 (28 novembre 2011)
Sistema operativo	Unix-like Mac OS X Windows
Linguaggio	C++
Genere	Bioinformatica
Licenza	GNU Lesser General Public License (Licenza libera)
Sito web	www.ball-project.org

BALL (Biochemical Algorithms Library) è un progetto open source consistente in un insieme di classi C++, una libreria di algoritmi e strutture dati per la modellistica molecolare e la bioinformatica computazionale, un'interfaccia python alla libreria stessa ed al visualizzatore BALLView (anche esso open source); accanto all'interfaccia in python BALL offre un'interfaccia da riga di comando.

Esistono versioni per Linux, Solaris, Microsoft Windows and MacOS X. BALL utilizza Qt così come OpenGL. BALL si è evoluto da un prodotto commerciale in un progetto gratuito, open source sotto licenza GNU Lesser General Public License (LGPL).

Il progetto viene sviluppato e mantenuto da gruppi di ricerca dell'università di Saarland, dell'università di Magonza, dell'università di Tubinga. Sia le librerie che BALLView sono utilizzati per insegnamento universitario e ricerca. Pacchetti per Debian sono stati resi disponibili il 04/2010.

Esempio

Il seguente programma legge un file PDB, aggiunge informazioni mancanti quali legami ed atomi di idrogeno, ottimizza le posizioni degli atomi di idrogeno utilizzando AMBER e scrive il risultato in un secondo file PDB.

 using namespace std;
 using namespace BALL;
 
 int main() 
 {
   // legge un file PDB
   PDBFile file("test.pdb");
   System S;
   file >> S;
   file.close();
 
   // Aggiunge informazioni mancanti
   // ovvero idrogeni e legami
   FragmentDB fragment_db("");
   S.apply(fragment_db.normalize_names);
   S.apply(fragment_db.add_hydrogens);
   S.apply(fragment_db.build_bonds);
 
   // Controllo per cariche, lunghezza di legame, 
   // atomi mancanti
   ResidueChecker checker(fragment_db);
   S.apply(checker);
 
   // Crea un campo di forze AMBER
   AmberFF FF;
   S.deselect();
   FF.setup(S);
   Selector selector("element(H)");
   S.apply(selector);
 
   // Ottimizza le posizioni degli atomi di
   // idrogeno
   ConjugateGradientMinimizer minimizer;
   minimizer.setup(FF);
   minimizer.setEnergyOutputFrequency(1);
   minimizer.minimize(50);
 
   // Scrive un file PDB 
   file.open("test_out.pdb", ios::out);
   file << S;
   file.close();
 }

Interfaccia python

Si utilizza SIP per creare classi python per tutte le classi C++ esistenti nella libreria BALL per avere la medesima interfaccia. I nomi delle classi in C++ e python sono identici così da aumentare la portabilità. Il codice python corrispondente al precedente è il seguente:

# Example
file = PDBFile("test.pdb")
system = System()
file.read(system)
file.close()
 
// Aggiunge informazioni mancanti
// ovvero idrogeni e legami
fragment_db = FragmentDB("")
system.apply(fragment_db.normalize_names)
system.apply(fragment_db.add_hydrogens)
system.apply(fragment_db.build_bonds)
 
// Controllo per cariche, lunghezza di legame, 
// atomi mancanti
checker = ResidueChecker(fragment_db)
system.apply(checker)
 
// Crea un campo di forze AMBER
FF = AmberFF()
system.deselect()
FF.setup(system)
selector = Selector("element(H)")
system.apply(selector)
 
// Ottimizza le posizioni degli atomi di
// idrogeno
minimizer = ConjugateGradientMinimizer()
minimizer.setup(FF)
minimizer.setEnergyOutputFrequency(1)
minimizer.minimize(50)
 
// Scrive un file PDB
outfile = PDBFile("test_out.pdb",  File.MODE_OUT)
outfile.write(system)
outfile.close()

L'interfaccia python è pienamente integrata con BALLView e permette quindi la visualizzazione di risultati ottenuti tramite script in python.

Bibliografia

• Hildebrandt, Andreas (2010). BALL - Biochemical Algorithms Library 1.3. BMC Bioinformatics 11: 531ff. DOI:10.1186/1471-2105-11-531.
• Kohlbacher, Oliver (2000). BALL—rapid software prototyping in computational molecular biology. Bioinformatics 16 (9): 815–24. DOI:10.1093/bioinformatics/16.9.815. PMID 11108704.
• Moll, Andreas (2005). BALLView: a tool for research and education in molecular modeling. Bioinformatics 22 (3): 365–6. DOI:10.1093/bioinformatics/bti818. PMID 16332707.
• Moll, Andreas (2006). BALLView: an object-oriented molecular visualization and modeling framework. Journal of Computer-Aided Molecular Design 19 (11): 791–800. DOI:10.1007/s10822-005-9027-x. PMID 16470421.

Collegamenti esterni

• Pagina web del progetto BALL
• Pagina web di BALLView
• Libreria di codici
• Galleria
• Tutorial

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Portale Informatica