Se pretende que el alumno se adentre en los cálculos computacionales de dinámica molecular bajo el software Gromacs y en el docking molecular bajo el software Autodock.

Módulo 1: Introducción a Linux y entorno de trabajo
 - Introducción a sistemas Linux
 - Instalación de Linux en un pc
 - La Terminal de Linux. Comandos básicos
 - Gestión de archivos y permisos
 - Edición de texto (nano)
 - Instalación de software científico (Gromacs, VMD, ChimeraX, Autodoc,…)

Módulo 2: Computación en cluster y gestión de trabajos (SLURM) 
 - ¿Qué es un HPC?. Conceptos de computación distribuida
 - Introducción al sistema de colas SLURM
 - Conectar a un HPC
 - Scripts de envío de trabajos (sbatch)
 - Monitorización (squeue, sacct)
 - Gestión de recursos (CPU, GPU, memoria)

Módulo 3: Dinámica molecular – fundamentos
 - Química Computacional. Métodos de cálculo
 - Mecánica clásica y campos de fuerza
 - Integración de ecuaciones de movimiento
 - Colectivos (Ensembles). Termostatos y barostatos
 - Condiciones de contorno periódicas (PBCs)
 - Dinámica Molecular vs Monte Carlo
 - Dinámica Molecular Clásica vs Ab-Initio

Módulo 4: Fundamentos de modelado molecular y docking
 - Interacciones no covalentes (H-bond, vdW, electrostáticas)
 - Concepto de sitio activo
 - Preparación de proteínas y ligandos
 - Algoritmos de docking
 - Funciones de scoring
 - Software: AutoDock, Discovery Studio, Chimera

Módulo 5: Docking molecular práctico
 - Preparación de estructuras (PDB, protonación)
 - Generación de ligandos (desde SMILES o usando ChemDraw)
 - Definición de caja de docking
 - Ejecución de docking
 - Análisis de resultados (afinidad, poses)

Módulo 6: Uso básico de Gromacs: caso de una proteína en agua
 - Introducción a Gromacs.
 - Bases de datos para compuestos biológicos y visualización con VMD
 - Preparación del sistema (topología)
 - Solvatación
 - Añadir iones
 - Minimización de energía
 - Equilibrado (NVT, NPT)
 - Simulación de producción
 - RMSD, RMSF, radio de giro, numero de H-bond
 - Energías de interacción
 - Estabilidad de proteína 

Módulo 7: Uso avanzado de Gromacs: complejo ligando-proteína
 - Preparación del sistema (topología, solvatación)
 - Añadir iones
 - Minimización de energía
 - Equilibrado (NVT, NPT)
 - Simulación de producción
 - RMSD, RMSF, radio de giro, numero de H-bond
 - Energías de interacción
 - Estabilidad del complejo ligando-proteína 
 - Relación estructura-actividad (SAR)

Las competencias asociadas a este curso son:

• Conocimientos básicos de Linux
• Conocimientos de clusters HPC y cómo se envían cálculos en el sistema de colas Slurm
• Conocimientos teóricos sobre dinámica molecular
• Destreza en el uso del software Gromacs destinado a la obtención de resultados en dinámica molecular
• Conocimientos sobre el docking molecular
• Destreza en el uso del software Autodock
• Análisis de resultados obtenidos de los métodos de cómputo

El curso consta de 12 sesiones presenciales de dos horas de duración (una de ellas será de 3 horas).

Se valorará la asistencia a las sesiones presenciales, que serán obligatorias, y los cuestionarios de evaluación y tareas realizados durante el curso.

Manual de Gromacs: https://manual.gromacs.org/

Justin A. Lemkul. Introductory Tutorials for Simulating Protein Dynamics with GROMACS. J. Phys. Chem. B 2024, 128, 9418−9435

Es recomendable que todos los doctorandos dispongan de su propio portátil, con el objeto de instalarse los programas necesarios para el curso y poder practicar en casa si fuese necesario.
Por otra parte, necesitamos enviar cálculos al cluster de computación de la Universidad de Cádiz, así que cada doctorando debe darse de alta en el cluster. Esto ser realiza mandando un CAU a esta dirección: https://cau.uca.es/, nos logueamos con las claves de la UCA y buscamos en el Catálogo de Servicios por supercomputación: Solicitud de cuenta de usuario para acceso al cluster de Supercomputación. Rellenáis los datos que os piden y en "Tiempo estimado de respuesta (Días)" ponéis  60 y en "Detalle su petición" ponéis Uso de Gromacs para el estudio de interacción ligando-proteína.