Predicción de estructuras cristalinas de interés farmacológico mediante el uso de algoritmos genéticos y los recursos computacionales de la Open Science Grid (OSG).

K. N. VARELA; G. I. PAGOLA; M. B. FERRARO; A. M. LUND; A. M. ORENDT; J. C. FACELLI

Santa Fe

Congreso; XVI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía (AACr); 2021

Asociación Argentina de Cristalografía

Desde hace casi dos décadas nuestro grupo trabaja en la predicción de estructuras cristalinas moleculares de interés farmacológico mediante el desarrollo de un código propio basado en algoritmos genéticos, denominado Modified Genetic Algorithms for Crystal (MGAC). Actualmente estamos desarrollando una nueva versión del código, donde las optimizaciones locales de las estructuras candidatas se realizan a nivel de Density Functional Therory (DFT) empleando el software Quantum Espresso (QE) [1]. Dado que estos cálculos insumen mucho tiempo de computo, estos se realizan de manera asincrónica empleando recursos provistos por la Open Science Grid (OSG) [2]. El programa principal del MGAC corre en un servidor que se encarga de ir enviando las optimizaciones a efectuar a la OSG y de mantener una lista actualizada de los cristales candidatos con menores energías (mejores candidatos). Al finalizar cada optimización se envía la salida de QE al servidor donde corre el código maestro (MGAC) que se encarga de procesar la información y evaluar si corresponde descartar el candidato optimizado o incorporarlo a la lista de mejores cristales. Por otra parte, el MGAC se encarga de construir periódicamente una segunda lista con un conjunto de cristales hijos, generados a partir de la recombinación de elementos de la lista de mejores cristales (padres). Los cristales de la segunda lista son candidatos disponibles, listo para ser distribuidos en forma asincrónica a medida que lo permitan los recursos disponibles de la OSG. En este trabajo se analizan las características de esta nueva implementación y se presenta un conjunto de resultados preliminares empleando como sistema molecular de testeo el metanol. Se ha elegido este este sistema por ser un sistema pequeño y de interés en la bibliografía [3]. Palabras clave: Algoritmos Genéticos, Cristales Moleculares, Computación Grid. [1] www.quatum-espresso.org [2] www.opensciencegrid.osg[3] Phy.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 2736