Wie kann man Bilder wie die in der PDB „Molekül des Monats“ erstellen?

Diese (wirklich coolen) Bilder werden von David Goodsell mit eigens geschriebener Software erstellt.

Aus einem Interview mit dem Künstler :

PDB : Wie erstellen Sie die Illustrationen?

Goodsell : Die meisten Bilder wurden mit einem Computerprogramm erstellt, das ich damals entwickelt habe, als ich als Postdoktorand bei Dr. Art Olson hier am Scripps Research Institute arbeitete. Ich verwende diesen Illustrationsstil – mit flachen Farben und schwarzen Umrissen – seit etwa 10 Jahren. Ich mag die Art und Weise, wie dieser Stil das Molekül vereinfacht und ein Gefühl für die Gesamtform und Form des Moleküls vermittelt, aber gleichzeitig kann man immer noch alle einzelnen Atome sehen. Auf der letzten Seite jedes Moleküls des Monats – „Exploring the Structure“ – verwende ich immer RasMol, um den Besuchern eine Vorstellung davon zu geben, welche Arten von Bildern sie selbst mit handelsüblicher Software erstellen können.

Es gibt gute Werkzeuge, wenn Sie diesen Look replizieren möchten. Obwohl es ein wenig Anpassung (und möglicherweise Programmierung) erfordern kann, würde ich PyMOL und Bioblender sicherlich ausprobieren.

Ich finde diese Bilder eigentlich weder „hübsch“ noch „cool“ – sie sind nicht nach meinem Geschmack – und ich bin mir nicht sicher, ob es um die Biologie geht, aber da sie nach fast 5 Jahren wieder aufgetaucht ist, dachte ich, ich würde eine Antwort geben, die erklärt, wie man etwas Ähnliches erstellen könnte, anstatt wie sie tatsächlich hergestellt wurden.

Das ursprünglich verwendete 3D-Grafikprogramm war RasMol , aber da das nur unter Windows läuft, seit Jahren nicht mehr aktualisiert wurde und keine brauchbare Webversion hat, würde ich vorschlagen, stattdessen JMol/JSMol zu verwenden. Sie können entweder die Anwendung herunterladen und damit arbeiten, wie in meiner Antwort auf eine vorherige Frage beschrieben. Alternativ können Sie einfach eine Webseite mit einem JSMol-Fenster finden (z. B. eine Seite, die in meinem eigenen Lehrmaterial verwendet wird ) und diese mit der Konsole verwenden, die über das JSMol-Logo verfügbar ist. Was ich also mache ist:

1. Holen Sie sich die PDB-Datei, mit der ich arbeiten möchte, aus der Protein Data Bank.
2. Ziehen Sie es in das JMol-Fenster, wenn das Molekül im Wireframe-Modus geladen wird, wie in (A) unten.
3. Geben Sie eine Reihe von Befehlen wie den folgenden ein, um ein raumfüllendes Bild (B) in anderen Farben als CPK (Sie können die Farben der Ketten angeben, wenn Sie möchten) und ohne die glänzenden Lichtflecken zu erhalten, die für Standardbilder in Ordnung sind, aber wird Probleme machen. Das Schöne an JMol ist, dass Sie hochauflösende Bilder erzeugen können, die Sie zurück in ein JMol-Fenster ziehen und später erneut bearbeiten können (solange Sie sie nicht bearbeitet haben).

    Eiweiß einschränken
    Drahtgitter aus
    Eiweiß auswählen
    Raumfüllung an
    Farbketten
    Spiegelung ausschalten
    schreibe pngj 2000 2000 "my.png"

4. Als nächstes benötigen Sie Zugriff auf eine anständige Bitmap-Grafikanwendung. Wenn Sie an einer Universität sind, wird jemand eine Kopie von Photoshop haben (alte Versionen sind in Ordnung), aber ansonsten müssen Sie sich mit dem begnügen, was Sie finden können. Ich bin mir fast sicher, dass der ursprüngliche Künstler den Stil, den er verwendet, mit Photoshop entwickelt hätte. Er sagt, er habe selbst ein Programm geschrieben, um es zu automatisieren, aber meiner Meinung nach hätte er einfach ein Photoshop-Skript (Action) verwenden können. Alle, für den gelegentlichen Gebrauch, tun Sie es einfach interaktiv.

5. Das erste, was Sie tun müssen, ist, die Umrisse auf den Kugeln zu bekommen und die Farben flach zu machen. Ersteres erfolgt mit einem Filter, der die Kanten findet, und letzteres durch Posterisieren (Reduzieren der Anzahl der Farben im Bild). Ich habe einen Filter namens "Poster Edges" verwendet, um C zu erzeugen. Es gibt Schieberegler, mit denen Sie die Intensität der Kanten und den Grad der Posterisierung ändern können.

6. Um schließlich das ziemlich ausgewaschene Gefühl der Farben zu reproduzieren, habe ich das Werkzeug „Belichtung“ (Bild > Anpassungen > Belichtung) verwendet, aber ich hätte Kurven verwenden können (Bild > Anpassungen > Kurven) oder zweifellos andere Optionen.

Und da haben Sie das letzte Bild in D. Es hat nicht ganz die gleiche Posterisierung wie die in der Frage dargestellte DNA-Helicase, aber wenn Sie das wirklich wollten, könnten Sie experimentieren.