Legado de um pioneiro da dinâmica molecular – Strong The One

Em um novo papel em EPJ Perspectivas Históricas da Física ContemporâneaDaniele Macuglia da Universidade de Pequim em Pequim, China, Benoît Roux da Universidade de Chicago em Chicago, EUA, e Giovanni Ciccotti da Universidade de Roma em Roma, Itália, explicam como o químico teórico Martin Karplus e sua equipe realizaram o primeiro simulação de dinâmica molecular de uma grande molécula biológica, uma proteína, impactando profundamente a biologia e as ciências físicas nos anos 20^º e 21^st séculos. Atualmente, os pesquisadores de aprendizado de máquina estão usando simulações biomoleculares para entender melhor seus movimentos dependentes do tempo e a função que governa as forças entre eles.

No início dos anos 1970, físicos e químicos físicos começaram a usar simulação de dinâmica molecular para estudar o comportamento de substâncias simples, como água e líquidos formados a partir de gases nobres. Martin Karplus e sua equipe levaram esse método adiante, aplicando-o pela primeira vez a uma grande molécula biológica – uma proteína.

As proteínas podem ser pensadas como máquinas em miniatura cuja função surge, em parte, da maneira como elas se dobram e se contorcem em diferentes formas ao longo do tempo. Devido à sua complexidade, simular suas mudanças ao longo do tempo foi um desafio particular. Karplus divulgou pela primeira vez essa abordagem com um artigo de 1977 mostrando a primeira simulação de dinâmica molecular de uma proteína. Mais recentemente, o profundo impacto de sua contribuição para a modelagem precisa de reações químicas foi reconhecido ao receber o Prêmio Nobel de Química de 2013 junto com Arieh Warshel e Michael Levitt.

Os autores concluem que o artigo de 1977 de Karplus abriu as portas para seguir uma linha de pesquisa que o levou a fundir com sucesso a mecânica estatística computacional com a bioquímica.

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