posts/sawsim.mdwn

   1 [[!template id=gitrepo repo=sawsim]]
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   3 Introduction
   4 ============
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   6 My [[thesis]] project investigates protein unfolding via the
   7 experimental technique of [[force spectroscopy]].  In force
   8 spectroscopy, we mechanically stretch chains of proteins, usually by
   9 pulling one end of the chain away from a surface with an [AFM][].
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  11 For velocity clamp experiments (the simplest to carry out
  12 experimentally), the experiments produce "sawtooth" force-displacement
  13 curves.  As the protein stretches, the tension increases.  At some
  14 point, a protein domain unfolds, increasing the total length of the
  15 chain and relaxing the tension.  As we continue to stretch the
  16 protein, we see a series of unfolding peaks.  The [[GPLed|GPL]]
  17 program [[Hooke]] analyzes the sawtooth curves and extracts lists of
  18 unfolding forces.
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  20 Lists of unfolding forces are not particularly interesting by
  21 themselves.  The most common approach for extracting some physical
  22 insights from the unfolding curves is to take a guess at an
  23 explanatory model and check the predicted behavior of the model
  24 against the measured behavior of the protein.  If the model does a
  25 good job of explaining the protein behavior, it might be what's
  26 actually going on behind the scenes.  Sawsim is my ([published][]!)
  27 tool for simulating force spectroscopy experiments and matching the
  28 simulations to experimental results.
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  30 The main benefits of sawsim are its ability to simulate systems with
  31 arbitrary numbers of states (see the [[manual|sawsim.pdf]]) and to
  32 easily compare the simulated data with experimental values.  The
  33 following figure shows a long valley of reasonable fits to some
  34 ubiquitin unfolding data.  See the IJBM paper (linked above) for more
  35 details.
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  37 [[!img fit-space.png alt="Fit space Surface bump for photodiode sensitivity"
  38   title="Surface bump for photodiode sensitivity" ]]
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  40
  41 Getting started
  42 ===============
  43
  44 Sawsim should run anywhere you have a C compiler and Python 2.5+.
  45 I've tested it on Gentoo and Debian, and I've got an ebuild in my
  46 [[Gentoo overlay]].  It should also run fine on Windows, etc., but I
  47 don't have access to any Windows boxes with a C compiler, so I haven't
  48 tested that ([[email me|contact]] if you have access to such a machine
  49 and want to try installing Sawsim).
  50
  51 See the [[README]], [[manual|sawsim.pdf]], and [PyPI page][pypi] for
  52 more details.
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  54 [AFM]: http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy
  55 [published]: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001
  56 [pypi]: http://pypi.python.org/pypi/pysawsim/
  57
  58 [[!tag tags/C]]
  59 [[!tag tags/papers]]
  60 [[!tag tags/programming]]
  61 [[!tag tags/pypi]]
  62 [[!tag tags/python]]
  63 [[!tag tags/sawsim]]
  64 [[!tag tags/theory]]