Kemoinformatika dan Pemodelan Molekuler
Kemoinformatika menerapkan teknik komputasi dan informasi pada data kimia, merepresentasikan molekul secara digital, mencari ruang kimia, dan memodelkan hubungan struktur-properti.
Definition
Disiplin ilmu yang menyimpan, mengambil, menganalisis, dan memodelkan informasi kimia menggunakan metode komputasi, menjembatani kimia, ilmu komputer, dan statistika.
Scope
Mencakup representasi digital molekul dan struktur kimia, deskriptor molekuler dan sidik jari, pencarian kemiripan dan substruktur, penapisan virtual dan penambatan molekuler, serta penggunaan pembelajaran mesin yang berkembang pada data kimia. Berorientasi pada penemuan berbasis data daripada struktur elektronik prinsip pertama.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana molekul direpresentasikan agar komputer dapat menyimpan dan membandingkannya?
- Bagaimana kemiripan kimia didefinisikan dan digunakan untuk mencari pustaka besar?
- Bagaimana molekul kandidat diberi peringkat secara komputasi untuk suatu target?
- Bagaimana pembelajaran mesin mempelajari hubungan struktur-properti dan struktur-aktivitas?
Key theories
- Prinsip kemiripan molekuler
- Molekul yang secara struktural serupa cenderung memiliki sifat dan aktivitas yang serupa, membenarkan pencarian kemiripan dan banyak model prediktif, meskipun mengakui pengecualian yang signifikan.
- Representasi digital berbasis struktur
- Molekul dikodekan sebagai grafik, notasi garis, atau vektor deskriptor yang memungkinkan penyimpanan, pencarian, dan pemodelan kuantitatif struktur kimia.
Clinical relevance
Kemoinformatika mendasari penemuan obat modern dan informatika material, memungkinkan penapisan virtual pustaka yang luas, prioritas sintesis, dan prediksi properti yang memandu upaya eksperimental.
History
Muncul dari sistem dokumentasi kimia dan penanganan struktur pada tahun 1960-an dan 1970-an, bidang ini mengkristal dengan nama kemoinformatika sekitar tahun 1998 dan berkembang pesat dengan penapisan berdaya tinggi, basis data besar, dan pembelajaran mesin.
Key figures
- Johann Gasteiger
- Andrew Leach
- Valerie Gillet
- Peter Willett
Related topics
Seminal works
- leach2007
- gasteiger2003
Frequently asked questions
- Bagaimana kemoinformatika berbeda dari kimia kuantum?
- Kimia kuantum menghitung sifat molekuler dari teori fisik, sedangkan kemoinformatika bekerja dengan data kimia dan model statistik atau berbasis grafik, seringkali tanpa fisika eksplisit, untuk mengatur dan memprediksi dalam skala besar.
- Apakah kemoinformatika sama dengan bioinformatika?
- Tidak; keduanya adalah disiplin informatika yang bersaudara, tetapi kemoinformatika berpusat pada molekul kecil dan struktur kimia, sementara bioinformatika berpusat pada sekuens biologis dan makromolekul.