Development of a web system for molecular docking driven by natural language using the OpenAI API

Abstract

[Abstract]: In the current context of applied computer science to the life sciences, molecular docking has become a fundamental technique for studying interactions between drugs and proteins. This methodology allows for, through computational simulations, the prediction of the orientation and affinity with which a molecule (ligand) can bind to a biological target (receptor), an essential aspect in processes such as drug discovery or the molecular-level study of diseases. However, performing these experiments often requires advanced technical knowledge, specialized software management, and manual file handling, which can pose a barrier to entry for many users. This project aims to develop an accessible, intuitive and functional web platform that enables users to launch and manage molecular coupling experiments directly from their browser. Users will be able to select the structures they wish to work with, initiate experiments, and download the resulting files using the AutoDock Vina tool. Additionally, the platform features an integrated chatbot powered by the OpenAI API, which provides conversational support, helping users resolve questions, and access relevant information about the processes carried out or the compounds analyzed. The platform also includes a molecular viewer built on top of 3Dmol.js, allowing users to visualize molecular binding interactions in detail.[Resumo]: No contexto actual da informática aplicada ás ciencias da vida, o molecular docking converteuse nunha técnica fundamental para estudar as interaccións entre fármacos e proteínas. Esta metodoloxía permite, mediante simulacións computacionais, a predición da orientación e afinidade coas que unha molécula (ligando) se pode unir a un obxectivo biolóxico (receptor), un aspecto esencial en procesos como o descubrimento de fármacos ou o estudo a nivel molecular das enfermidades. Con todo, realizar estes experimentos require con frecuencia coñecementos técnicos avanzados, xestión de software especializado e manipulación manual de arquivos, o que pode representar unha barreira de entrada para moitos usuarios. Este proxecto ten como obxectivo desenvolver unha plataforma web accesible, intuitiva e funcional que permita aos usuarios lanzar e xestionar experimentos de acoplamiento molecular directamente desde o seu navegador. Os usuarios poderán seleccionar as estruturas coas que desexen traballar, iniciar experimentos e descargar os arquivos resultantes utilizando a ferramenta AutoDock Vina. Ademais, a plataforma conta cun chatbot integrado que funciona coa API de OpenAI, proporcionando apoio conversacional, axudando aos usuarios a resolver dúbidas e acceder a información relevante sobre os procesos realizados ou os compostos analizados. A plataforma tamén inclúe un visor molecular baseado en 3Dmol.js, que permite aos usuarios visualizar en detalle as interaccións de unión molecular.