Formatos y herramientas

Búsqueda de sustancias químicas

AtomLens puede buscar en el repositorio gestionado utilizando más criterios que solo el nombre del archivo. Es capaz de comparar estructuras químicas, lo que significa que analiza átomos y enlaces, en lugar de limitarse al texto.

Iniciar una búsqueda de sustancias químicas

• Usa la opción «Buscar por estructura de consulta» en los archivos de moléculas locales o en el repositorio gestionado para dibujar una estructura de consulta y elige entre «Similitud» o «Subestructura».
• Usa el menú contextual de una ficha de molécula para buscar estructuras similares o subestructuras que coincidan con la molécula seleccionada.
• La búsqueda química actualmente busca registros de moléculas en el repositorio gestionado. Estas herramientas de estructura molecular no buscan registros de reacciones.

Similitud frente a subestructura

Búsqueda por similitud: ¿Qué moléculas son químicamente similares a la de mi consulta? AtomLens representa cada molécula mediante una huella compacta y compara esas huellas mediante un índice de Tanimoto. Una puntuación alta significa que comparten muchas características estructurales, pero no significa que la molécula de la consulta aparezca exactamente en el resultado.

La búsqueda de subestructuras se plantea la siguiente pregunta: «¿Contiene esta molécula mi consulta como parte exacta de su estructura?». Si dibujas un anillo de benceno, los resultados deben contener un anillo que coincida. Si dibujas dos anillos fusionados, una molécula con dos anillos separados unidos por un enlace simple no es la misma subestructura.

Cómo funciona la búsqueda por similitud

1. AtomLens prepara la huella digital de la consulta. La estructura dibujada o la molécula seleccionada se analiza para obtener una molécula y se convierte en la misma representación circular de huella digital que utiliza el índice del repositorio gestionado.
2. Se ha cargado la instantánea de búsqueda del repositorio. AtomLens utiliza la instantánea de búsqueda compacta actual, que incluye la huella de plegamiento de cada molécula indexada y los identificadores de estructura almacenados, en lugar de volver a analizar todos los archivos del repositorio al inicio de la búsqueda.
3. Los candidatos imposibles se descartan rápidamente. El índice de huellas digitales puede descartar los registros cuyo recuento de bits no alcance la similitud mínima de Tanimoto requerida, incluso con la mejor superposición posible.
4. Las puntuaciones de Tanimoto de las huellas digitales clasifican a los candidatos. AtomLens compara los bits de la huella digital de la consulta ordenada con cada huella digital candidata, conserva los resultados que alcanzan o superan la similitud mínima y ordena primero las puntuaciones de similitud más altas. En caso de empate, se recurre al orden estable de nombres e identificadores.
5. Las búsquedas grandes se mantienen acotadas. Cuando se establece un límite de resultados, cada trabajador solo guarda sus mejores resultados locales; después, AtomLens fusiona esos resultados parciales más destacados en la página final ordenada. Una búsqueda sin límite puede seguir devolviendo todos los registros que cumplan la puntuación mínima.
6. Las regiones comunes se preparan para resaltarlas. AtomLens asigna al análisis MCS un breve tiempo compartido, de modo que las estructuras complejas no puedan retrasar los resultados indefinidamente. El resaltado violeta muestra una región común encontrada en ese tiempo; puede que exista una región común más grande. Este proceso nunca cambia la puntuación de la huella digital, la clasificación ni el número de coincidencias. Los resultados siguen estando disponibles incluso cuando no se encuentra ningún resaltado.
7. Se resalta la estructura compartida. AtomLens convierte los índices de átomos de destino del MCS de nuevo en los identificadores de átomos de la molécula de destino, resalta los enlaces cuyos extremos se encuentran ambos en ese conjunto de átomos y muestra una vista previa del resultado con un resaltado violeta del MCS. Al abrir el resultado, ese mismo resaltado violeta se traslada a la ventana de la molécula.

Cómo interpretar los resultados de similitud

• La puntuación de similitud es un valor de Tanimoto de huella digital procedente de 0.0 a 1.0. Cuanto más altos sean los valores, más características comunes tendrán las huellas dactilares.
• Un resultado con un alto grado de similitud puede contener átomos adicionales o una disposición diferente alrededor del núcleo compartido. Usa el resaltado violeta de MCS para ver la parte compartida en la estructura objetivo.
• Si AtomLens no puede generar un gráfico MCS para una molécula concreta de las que se han devuelto, el resultado puede aparecer igualmente con su puntuación de huella digital, pero esa fila no se resaltará en violeta.

Cómo funciona la búsqueda de subestructuras

1. AtomLens prepara la consulta. La estructura dibujada o la molécula seleccionada se analiza y se convierte en un gráfico químico. Un gráfico es, sencillamente, un mapa de átomos conectados por enlaces.
2. Ya se ha cargado el índice del repositorio. AtomLens utiliza un índice de búsqueda compacto basado en SQLite/Core Data, en lugar de leer todos los archivos de moléculas completos al inicio de la búsqueda.
3. Los filtros rápidos descartan los casos en los que no hay coincidencia evidente. Un objetivo debe tener suficientes átomos y enlaces, los elementos necesarios y las características requeridas en cuanto a anillos, aromaticidad y enlaces locales. Estas comprobaciones son mucho más baratas que la comparación completa de grafos.
4. Se clasifica a los candidatos. Las estructuras que superan los filtros iniciales se ordenan de manera que los resultados que parecen más útiles se comprueben primero. AtomLens utiliza la superposición de huellas y la cantidad de estructura adicional que tiene el objetivo más allá de la consulta.
5. Los gráficos de moléculas reutilizables se almacenan en caché. AtomLens mantiene en memoria las moléculas analizadas y los identificadores de gráficos de SMSD Pro mientras el índice del repositorio esté actualizado. Las importaciones, las eliminaciones, la reindexación y las fusiones de iCloud /Core Data invalidan los datos obsoletos almacenados en caché.
6. SMSD Pro comprueba la contención exacta del grafo. AtomLens envía lotes de candidatos a SMSD Pro. El comparador predeterminado utiliza la comparación de grafos VF2++ con filtros de vecindad y comprobaciones de viabilidad en paralelo a nivel de bits. Metal puede ayudar con la selección segura y la priorización en las GPU de Apple, pero la comparación exacta final del grafo sigue ejecutándose en la CPU.
7. Las coincidencias exactas se cuentan de forma exhaustiva antes de que se muestre la página visible. AtomLens analiza el repositorio, verifica las coincidencias exactas en las subestructuras y sigue comprobando las opciones hasta que el recuento de coincidencias esté completo. Clasifica todas las coincidencias exactas con datos de coincidencia exacta de bajo coste, calcula métricas MCIS con un tiempo de espera corto para una pequeña ventana frontal determinista y, a continuación, vuelve a clasificar los resultados enriquecidos. Las coincidencias posteriores conservan la puntuación de coincidencia exacta más económica.
8. Las coincidencias encontradas aparecen resaltadas. Tras ordenar los resultados y aplicar el límite solicitado, AtomLens carga el contenido de la representación y registra los ID de átomos y enlaces coincidentes solo para las filas que devuelve. La vista previa del resultado resalta la subestructura coincidente en rojo, y al abrir un resultado, ese resaltado rojo se traslada a la ventana de la molécula.

Lectura de los resultados de la subestructura

La columna «MCIS / Target» muestra el tamaño máximo del subgrafo inducido común en comparación con el tamaño de la molécula objetivo. En pocas palabras, indica cuántos átomos de la molécula objetivo forman parte de la parte exacta más grande que comparten ambas estructuras.

• 10/12 significa que se comparten 10 átomos en un objetivo que tiene 12 átomos.
• 10/14 También comparte 10 átomos, pero el objetivo tiene más átomos adicionales, así que es una coincidencia más amplia y, por lo general, menos precisa.
• AtomLens ordena los resultados de la subestructura según la puntuación MCS y la cobertura, por lo que las coincidencias más precisas suelen aparecer antes que las más amplias. En las búsquedas muy amplias se puede usar una puntuación de coincidencia exacta, que consume menos recursos, fuera de la ventana frontal de la métrica completa hasta que se soliciten o se refinen esos resultados.

¿Por qué algunas búsquedas siguen tardando tanto?

La coincidencia exacta de subestructuras es un problema de isomorfismo de grafos. Eso significa que AtomLens tiene que demostrar que los átomos y enlaces de la consulta se pueden asignar a átomos y enlaces de cada objetivo. Los filtros rápidos y el filtrado asistido por Metal reducen el trabajo, pero las moléculas complejas o las consultas amplias pueden seguir requiriendo una coincidencia exacta que consume muchos recursos de la CPU.

Herramientas de extracción

AtomLens comprueba primero la fuente, confirma los recuentos y, a continuación, escribe los archivos o las tablas mostrando el progreso.

Dividir un SDF con varias estructuras en varios archivos

1. Elige File > Extract > Split multi-structure SDF into multiple files....
2. Selecciona un archivo SDF que contenga dos o más estructuras.
3. Confirma el recuento y elige «Repositorio gestionado» o una carpeta de destino.
4. AtomLens escribe un registro del repositorio o uno .sdf un archivo por estructura, según el destino que elijas. informo

Extraer los atributos SDF de estructuras múltiples a un archivo CSV

1. Elige File > Extract > Extract multi-structure SDF attributes into CSV table....
2. Selecciona un archivo SDF con varias estructuras.
3. Confirma el número de estructuras que se pueden analizar y elige el destino .csv archivo.
4. AtomLens genera una tabla CSV entre comillas con todos los campos SDF detectados.

Cuando una estructura tiene varios valores para un campo, AtomLens los une con |. Los registros no válidos se omiten y se indican al final.

Divide la reacción múltiple SMILES en varios archivos

1. Elige File > Extract > Split multi-reaction SMILES into multiple files....
2. Selecciona un archivo fuente de Reaction SMILES con varias líneas.
3. Confirma el número de reacciones válidas y elige una carpeta de destino.
4. AtomLens escribe uno .rsmi un archivo por cada reacción válida. informo

Divide la reacción múltiple SMILES en archivos RXN

1. Elige File > Extract > Split multi-reaction SMILES into multiple RXN files....
2. Selecciona un archivo fuente de Reaction SMILES con varias líneas.
3. Confirma el recuento, elige una carpeta de destino y empieza la extracción.
4. AtomLens convierte cada entrada de reacción válida en una entrada individual .rxn archivo.

En macOS, el flujo de trabajo SDF de estructuras múltiples puede importar estructuras al repositorio gestionado o guardar archivos individuales en una carpeta. Los flujos de trabajo de CSV y de extracción de reacciones guardan los archivos en el destino que elijas.

Soporte para reacciones

AtomLens abre directamente los archivos de reacción, incluidos .rsmi, .rinchi, .rxn, .rdf, y con capacidad de reacción .cml.

• Los esquemas de reacción incluyen reactivos, agentes, productos, signos «+» y la disposición de las flechas.
• Las mismas herramientas de panorámica, zoom, rotación, restablecimiento e instantánea funcionan en el modo de reacción.
• Los documentos de «Reaction» tienen un diseño dividido, con el dibujo arriba y la lista de participantes abajo.
• Si hay números de mapa de átomos disponibles, los controles visuales orientados al mapa se activan automáticamente.
• El contenido de las reacciones también es compatible con los metadatos de Quick Look y Spotlight.

Notación avanzada

AtomLens sigue siendo compatible con las funciones modernas de CXSMILES y las anotaciones avanzadas relacionadas.

• Las definiciones de Markush y de los grupos R se muestran en una estructura principal junto con un recuadro de leyenda claramente separado.
• Cuando aparecen, se indican las notaciones de unidad repetida y nodo de enlace.
• Siempre que sea posible, se conservan los elementos destacados importados, los átomos de consulta admitidos, los enlaces de consulta y las anotaciones relacionadas.
• No todas las funciones avanzadas de la fuente son compatibles con todos los formatos de exportación. Por ejemplo, la función «Exportar» genera el formato estándar SMILES, no texto CXSMILES.

Formatos de entrada compatibles

.mol y .sdf La entrada puede usar la sintaxis V2000 o V3000, y los archivos de texto estándar SMILES pueden seguir conteniendo extensiones CXSMILES. El editor de código fuente de documentos específico también puede convertir los nombres IUPAC compatibles en código fuente de estructura antes de que lo apliques y lo visualices.

Formatos de exportación compatibles

Uso File > Export... para exportar la molécula actual o el contexto de reacción como archivos químicos. Usa File > Share para imágenes en formato SVG, PNG o PDF de la molécula actual o de toda la reacción.

En iPad, usa el botón «Compartir» de la ventana de la molécula o de la reacción, elige «ChemDraw CDX» o «ChemDraw CDXML» y, a continuación, haz clic en «Guardar en archivos».

Asistencia de ida y vuelta

AtomLens tiene como objetivo conservar la información química relevante de los formatos de origen compatibles cuando los revises y los vuelvas a exportar.

• MDL V2000/V3000 y SDF conservan más coordenadas, estereoquímica, grupos S, elementos destacados, características de consulta y anotaciones relacionadas que las versiones anteriores de AtomLens.
• La compatibilidad con RGfile admite estructuras orientadas a grupos R cuando tanto la fuente como el destino de exportación pueden representar esa información.
• La compatibilidad con CML es mayor tanto para las moléculas modernas como para el contenido que incluye reacciones.
• El análisis y la representación de CXSMILES son más precisos en las capas de Markush, repetición/nodo de enlace, resaltado y otras relacionadas.

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