UCSF Chimera — это программный пакет для интерактивной визуализации и анализа молекулярных структур и связанных биологических данных. Разработанный в Университете Калифорнии в Сан-Франциско, он предназначен для отображения трёхмерных моделей белков, нуклеиновых кислот, малых молекул и композиций, а также для работы с картами электронной плотности, сборками макромолекул, результатами выравнивания последовательностей и траекторий молекулярной динамики. Интерфейс сочетает графические инструменты для подготовки иллюстраций и презентаций с набором аналитических функций для исследовательских и образовательных задач.
Программа поддерживает широкий набор форматов входных данных и предоставляет средства для взаимодействия с внешними базами структурных данных и расчетными инструментами. Chimera позволяет пользователю комбинировать визуальные представления, настраивать отображение молекулярных элементов и вычислять геометрические и химические характеристики. Архитектура приложения включает расширяемость через скрипты и плагины, что делает возможным интеграцию пользовательских методов анализа и автоматизацию рабочих процессов.
- Визуализация 3D: отображение каркасных, поверхностных, сферических и лентоподобных представлений молекул с настройкой цвета, прозрачности и стилей рендеринга.
- Работа с картами плотности: загрузка и сопоставление карт электронной или электронной плотности, отображение изоуровней и вырезок, выравнивание карт и моделей.
- Анализ структур: измерение расстояний и углов, вычисление контактов, идентификация водородных связей и кластеризация взаимодействий.
- Сборки и симметрия: генерация биологически релевантных ассемблей из асимметричных единиц и применение операций симметрии для анализа комплексов.
- Работа с последовательностями: интеграция выравниваний аминокислотных и нуклеотидных последовательностей с визуализацией соответствия последовательности и структуры.
- Молекулярная динамика: просмотр и анализ траекторий, воспроизведение анимаций, вычисление отклонений и сбор статистики по конформационным изменениям.
- Графика высокого качества: создание статичных изображений и последовательностей кадров для дальнейшей сборки фильмов, настройка освещения и теней.
- Скриптование и расширяемость: поддержка языков сценариев для автоматизации задач, интерфейсы для плагинов и пользовательских модулей.
- Интероперабельность: поддержка множества форматов файлов структур, карт и траекторий, экспорт изображений и данных для внешних инструментов.
- Образовательные возможности: инструменты для подготовки иллюстративных материалов, аннотирования структур и демонстрации ключевых концепций структурной биологии.