Mots clés : santé, simulation
biologique, dynamique, couplage, équation intégrale,
parallélisme, dynamique moléculaire, méthode du continuum
.
Résumé :
Nous nous intéressons aux simulations de gros systèmes
moléculaires en biologie. Trois axes sont
privilégiés : la méthode du continuum pour prendre en
compte les effets du solvant autour d'une protéine, les
algorithmes en dynamique moléculaire, ainsi que les
algorithmes de couplages pour les méthodes hybrides
(mécanique quantique, dynamique moléculaire et
continuum).
Les problèmes qui nous intéressent sont issus des gros
systèmes moléculaires (> 50 000 atomes) en biologie comme
l'étude des protéines, des membranes, ... dans des solvants
ioniques ou non. Ces problèmes sont importants notamment dans
le domaine de la santé pour la construction de nouveaux
médicaments, pour comprendre des réactions des mécanismes
chimiques, ... Un autre problème concerne la détermination
par des méthodes de dynamique moléculaire de la structure
tri-dimensionnelle d'une protéine (folding).
Les problèmes mathématiques issus de ces applications et
que nous abordons dans le projet concernent d'une part la
justification des algorithmes déjà utilisés et d'autre part
le développement de nouveaux algorithmes pour un grand nombre
d'atomes, des schémas d'intégration pour des temps longs et
la prise en compte des différentes échelles de temps. Le
parallélisme est un des outils principaux pour nous permettre
d'obtenir des méthodes efficaces.