Конвертер форматов химических формул OPEN BABEL

Open Babel графический интерфейс пользователя (GUI) обеспечивает ту же функциональность. Рис.6экрана GUI выполнение той же операции фильтрации. На левой панели сделок с установки входного файла, правой панели управляет выводом и центральной панелью для настройки параметров преобразования. В зависимости относительно того, может ли конкретный вариант содержать требуемые параметры, доступные параметры отображаются как флажки или как текстовые поля для ввода. Эти элементы интерфейса генерируются динамически непосредственно из текста, описание и текст справки, предоставляемые в каждом формате плагина.

Рис . 6.Скриншот Open Babel GUI.

3.2 Программирование библиотеки

Open Babel библиотека позволяет пользователям писать химии приложения, не беспокоясь о низкоуровневых деталях обработки химической информации, например, как читать или записать файл в определенном формате, или как использовать СМАРТС подконструкции для поиска. Вместо этого, пользователь может сосредоточиться на научной проблеме стороны, и на создание более easy-to-use интерфейса (например, GUI) для некоторых Open Babel функциональностей. Open Babel API (Application Programming Interface) – набор классов, методов и переменных предусмотрено Open Babel пользователю для использования в программах. Документацую по полной API (созданную с помощью Doxygen [42]) – можно найти в Open Babel сайте[43], или может быть сгенерирована из исходного кода.

Функциональность, предоставляемая Open Babel библиотеки, на которые ссылается много пользователей и несколько других проектов по разработке программного обеспечения, в результате чего внесении изменений в API были бы причиной существующего программного обеспечения на перерыв. По этой причине, Open Babel стремится для поддержания API стабильности в течение длительного времени, так, что существующее программное обеспечение будет продолжать работать, несмотря на выпуск новых Open Babel версии с дополнительными функциями, форматов файлов и исправления ошибок. В Open Babel используется нумерация версий системы, что указывает на как API изменилось в каждом выпуске:

• Исправлена ошибка версии (например, 2.0.0 по сравнению с 2.0.1) не меняются API на всех

• Незначительные версии (напр. 2.0 по сравнению с 2.1) будет добавлять к API, но иначе не быть обратно совместимости

• Основные версии (напр. 2 и 3) несовместимые, и у изменения в API (в том числе удаление устаревшей, классы и функции)

Рис.7показан пример программы C++, которая использует два основных класса OBConversion и OBMol для того, чтобы распечатать молекулярный вес всех молекул в SDF файла. Это может использоваться, например, для расследования различия в молекулярном распределение веса между двумя базами данных. Те же программы показаны на Рис. 8 но, реализованные с использованием привязки Python.

Рис . 7.Например, C++ программа, которая использует Open Babel библиотеку.

Программа печатает молекулярный вес каждой молекулы в SDF файл "dataset.sdf".

Рис . 8.Пример программы на Python, который использует Open Babel библиотеку.

Программа печатает молекулярный вес каждой молекулы в SDF файл "dataset.sdf".

3.3 Примеры использования

Open Babel уже используется более чем 400 раз для различных целей. Наиболее распространенное использование Open Babel через obabel приложение командной строки (или соответствующий графический интерфейс пользователя) для interconversion химических форматов файлов. Такие преобразования могут также включать в расчет и вывод дополнительной молекулярной информации или применения фильтра. Некоторые опубликованные примеры из них относятся следующие:

• interconversion химические форматы файлов или представления

• дополнение водородов

• генерация 3D-молекулярных структур

• расчет частичных сборов

• формирование молекулярной цифровой отпечатки

• удаление дубликатов молекул из набора данных

• расчет MOL2 атома типов

Интересный пример, который показывает, как конкретное химическое вещество, может быть использваться для облегчения научного кристаллографического исследования Fábián и Брок, который используется Open Babel для генерации InChI строки для молекул в Кембридже Структурные Базы Данных[62] . Эксплуатируя то, что InChIs из азиатки идентичны рассчитывать на энантиомер подуровень ("/m0" или "/М1"), они использовали InChIs как часть процесса, чтобы определить kryptoracemates (класс рацемических кристаллов, где азиатки, не связанны по пространству группы симметрии) в базе данных.

Для реализации новых методов, или чтобы получить доступ к дополнительной молекулярной информации, необходимо для использования на Open Babel библиотека непосредственно либо с C++ или с использованием одного из поддерживаемых привязки к языку. Некоторые примеры опубликованных исследований:

• Dehmer et al.реализованы молекулярной сложностью мер, основанных на теории информации.

• Langham и Джейн была разработана модель для химической мутагенности, основанных на атомной паре особенностей.

• Fontaine et al реализован метод, якорь-GRIND, который использует узловые точки молекулярного эшафот для сравнения молекулярного взаимодействия полей, когда заместителей различные присутствуют.

• Киз Конык et al. разработан плагин для Open Babel, добавлена поддержка Язык Веб-Онтологий (OWL), чтобы обеспечить автоматизированные рассуждения о химических структурах.

• Kogej et al.(AstraZeneca), реализованных на 3 пункта pharmacophore цифровых отпечатков называется ДОВЕРИЯ.

• И много других примеров существует.

 

Выводы

В ноябре 2011 года, Open Babel исполняется 10 лет существования в качестве независимого проекта. Как показано в 400 цитатах, она стала неотъемлемым инструментом для обработки множества молекулярных форматов файлов, встречающихся в различных отраслях химии.

Глядя вперед, в будущее, одной из целей проекта является поддержка для молекул, которые в настоящее время не обрабатывается очень хорошо существующих cheminformatics наборы инструментальных средств. Как правило, инструментарий внимание на типы молекул принципиальное значение для фармацевтической промышленности, а именно стабильных органических молекул, включающих полностью 2-центр 2-электрон ковалентных связей. Молекулы, входящие в это множество, такие, как радикалы, металлоорганических и неорганических молекул, молекулы с координатной связью или 3-центра 2-электрон соединений плохо поддерживается в целом. Будущие Open Babel обеспечить существенно улучшение обработки таких видов, а также улучшение скорости и прикрытия важных методов, таких, как структура поколения, kekulization и канонизации.

 

Библиографический список

1. O'Boyle M. Noel. Open Babel: An open chemical toolbox

/Noel M O'Boyle, Michael Banck, Craig A James, Chris Morley, Tim Vandermeersch and Geoffrey R Hutchison//Journal of Cheminformatics [электронный ресурс]/ Journal of Cheminformatics, 2001. -3:33. – Режим доступа: http://www.jcheminf.com/content/3/1/33