Sinteza lucrării - Lorentz JÄNTSCHI

ID1051/2007 - Sinteza lucrării - perioada 2007-2010 

Ministerul Educaţiei şi Cercetării 

Universitatea Tehnică Cluj-Napoca 

Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor 

Catedra de Chimie 

Programul: I IDEI 

Tipul proiectului: Proiecte de cercetare exploratorie 

Cod proiect: ID_1051 

Denumire proiect: De la Chimia Matematică la Chimia Cuantică şi Chimia Medicală 

Perioada: 2007-2010 (întreaga perioadă) 

Sinteza lucrării 

Lucrările în cadrul proiectului "De la Chimia Matematică la Chimia Cuantică şi Chimia 

Medicală" au fost desfăşurate în conformitate cu planul de realizare al proiectului pentru fiecare 

an al derulării proiectului, urmărind obiectivele, desfăşurând activităţile şi realizând rezultatele. 

Schema următoare sintetizează lucrările: 

÷ Anul 2007 (etapă unică) 

o Obiective: Actualizare documentare la nivelul anului 2007; Management cunoştinţe 

o Activităţi (A) şi rezultate (R): 

A1: Planificarea activitătilor experimentale; derularea experimentelor demostrative (de 

testare a metodelor de analiză) 

R1: Activităţile experimentale planificate şi derulate au fost: ▪ Testarea metodelor de 

regresie simplă; ▪ Testarea metodei de regresie multiplă; ▪ Testarea metodei de 

identificare a dependenţei liniare; ▪ Testarea metodei de predicţie a modelului de 

regresie; ▪ Testarea metodei de construcţie a şirurilor ortogonale; ▪ Testarea metodei 

de calcul a intervalului de încredere pentru variabile distribuite binomial. 

A2: Participări la manifestări ştiinţifice (diseminare - conferinţe, congrese, workshopuri) 

şi dobândirea de competenţe complementare (stagii de documentare/cercetare în 

străinătate) 

R2: S-a participat pentru dobândire de competenţe complementare la Accelrys Science 

Forum 2007 desfăşurat la Cambridge în perioada 12-13 noiembrie 2007. Forumul a 

cuprins două secţiuni de prezentări ştiinţifice ale celor mai recente realizări ale 

companiei americane Accelrys şi colaboratorilor acesteia. Firma multinaţională 

Accelrys este profilată pe producerea de soft specializat şi dedicat pentru aplicaţii 

biomedicale şi farmaceutice (acesta fiind unul din publicul ţintă) şi aplicaţii pentru 

chimie şi ştiinţa materialelor (acesta fiind cel de-al doilea public ţintă). 

A3: Selectare (abstracts), colectare (full text) informaţii private (pay per view), din 

publicaţii Elsevier & Springer 

R3: Au fost selectate 8 lucrări de interes cu conţinut căror conţinut reprezentativ pentru 

proiect: Analytica Chimica Acta 2007 604(2) 99-106l; Journal of Molecular 

Structure: THEOCHEM, 2001 541(1-3) 81-88; Computational Statistics & Data 

Analysis 2002 40 (2002) 253 - 262; Journal of Statistical Planning and Inference 

2006 136(12) 4293-4306; Journal of Mathematical Chemistry 2001 29(3) 191-204; 

Structural Chemistry 2006 17(3) 307-313; Journal of Molecular Modeling, 2007 

13(1) 111-120; Journal of Computer-Aided Molecular Design 1998 12(6) 573-581. 

A4: Participări la manifestări ştiinţifice (diseminare - conferinţe, congrese, workshop-


uri) şi dobândirea de competenţe complementare (stagii de documentare/cercetare în 


R4: S-a planificat şi realizat pentru perioada 6-14 decembrie participarea la următoarele: 

University of Oxford, Computational Biology Reseach Group, cursul de instruire 

intitulat "Introduction to Bioinformatics at CBRG", 7 decembrie 2007; Dublin 

Molecular Medicine Centre, cursul de instruire intitulat "DMMC Course: Techniques 

and Strategies in Molecular Medicine", 10-13 decembrie 2007; Trinity College 

Dublin, Centre for Synthesis & Chemical Biology, simpozionul intitulat "Recent 

Advances in Synthesis and Chemical Biology VI", 14 decembrie 2007. 

A5: Selectare (abstracts), colectare (full text) informaţii private (pay per view), din 

publicaţii Taylor&Francis & Wiley&Sons 

R5: O serie de 28 articole reprezentative pentru domeniul de cercetare specific 

proiectului au fost selectate şi colectate: Xenobiotica 1998 28(2) 117-125; Free 

Radical Research 2002 36(11) 1219-1227; SAR and QSAR in Environmental 

Research, 2003 14(1) 41-57; IUBMB Life 2002 53(4&5) 269-274; International 

Reviews in Physical Chemistry 1997 16(3) 361-388; Polycyclic Aromatic 

Compounds 2004 24(1) 75-82; SAR and QSAR in Environmental Research 2002 

13(7&8) 689-703; SAR and QSAR in Environmental Research 2002 13(2) 365-377; 

SAR and QSAR in Environmental Research 2002 13(7&8) 727-742; Xenobiotica 

1999 29(1) 27-42; SAR and QSAR in Environmental Research 2002 13(1) 21-33; 

International Journal of Radiation Biology 1997 71(5) 467-483; International Journal 

of Cancer 2008 122(3) 689-698; Medicinal Research Reviews 2008 28(1) 39-117; 

International Journal of Intelligent Systems 2008 23(1) 22-32; Journal of 

Pharmaceutical Sciences 2008 97(1) 88-110; Journal of Peptide Science 2007 13(12) 

822-832; Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2007 69(4) 839-844; 

Journal of Pharmaceutical Sciences 2007 96(12) 3236-3251; Journal of Physical 

Organic Chemistry 2007 20(12) 1050-1057; Journal of Computational Chemistry 

2007 28(16) 2576-2580; Journal of Computational Chemistry 2007 28(15) 2413- 

2423; ChemMedChem 2007 2(12) 1774-1782; Archiv der Pharmazie 2007 340(12) 

625-634; ChemMedChem 2008 3(1) 127-135; ChemMedChem 2007 2(11) 1624- 

1630; Chemistry & Biodiversity 2007 4(11) 2564-2577; ChemMedChem 2007 2(10) 

1520-1526. 

A6: Identificarea surselor de date şi metodologiilor de colectare (eşantionare, criterii de 

includere şi excludere în studiu), şi de experimentare 

R6-1: Surse de date: 

• Cambridge Structural Database www.ccdc.cam.ac.uk/products/csd/; 

• Protein Data Bank www.pdb.org/; 

• Visual Molecular Dynamics www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/; 

• Molecular Modeling DataBase http://130.14.29.110/Structure/MMDB/mmdb.shtml; 

• PubChem Compounds www.ncbi.nlm.nih.gov/pccompound; 

• PubChem Substance www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pcsubstance. 

R6-2: Metodologia de colectare definită urmăreşte: Propoziţii, ipoteze; Presupunerile ce 

trebuiesc făcute; Identificarea variabilei (variabilelor) dependente (sunt datele de 

ieşire, rezultate); Identificarea variabilelor independente (sunt datele de intrare care 

luate împreună formează spaţiul experimental); Care din variabilele independente pot 

fi controlate; Caracterul populaţiei; Talia populaţiei; Costul şi resursele necesare 

(umane, materiale, etc.) pentru observare; Obiectivele propuse; Tipul studiului; 

Modalităţile de alegere a obiectului de studiu; Timpul necesar; Resursele financiare 

şi umane implicate; Procedura folosită; Accesul la date; Designul experimentului 

(Analiză factorială completă - Fisher, metodă ortogonală - Taguchi, etc); 

o Rezultate livrate pe etapă (prevăzute 1-ISI+1-BDI, realizate 3-ISI+3-BDI): 

(ISI&JCR, IF 2009 =2.1, cites=4 Sept2010 ) Sorana D. BOLBOACA, Lorentz JANTSCHI,


Modelling the Property of Compounds from Structure: Statistical Methods for 

Models Validation, Environmental Chemistry Letters, 2008, 6, 175-181 

(ISI&JCR, IF 2009 =1.4, cites=8 Sept2010 ) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, 

Mircea V. DIUDEA, Chromatographic Retention Times of Polychlorinated 

Biphenyls: from Structural Information to Property Characterization, International 

Journal of Molecular Sciences, 2007, 8(11), 1125-1157 

(ISI&JCR, IF 2009 =1.4, cites=10 Sept2010 ) Sorana D. BOLBOACA, Lorentz JANTSCHI, 

How Good the Characteristic Polynomial Can Be for Correlations?, International 

Journal of Molecular Sciences, 2007, 8(4), 335-345 

(BDI: CABI) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Carmen E. STOENOIU, 

National Trends on Agricultural Crops Production: Cluster Analysis, Bulletin of 

University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine - Agriculture, 2007, 63- 

64, 194-202 

(BDI: CABI & Zoological Record) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, 

Triazines Herbicidal Assessed Activity, Studii si Cercetari Stiintifice Universitatea 

Bacau Seria Biologie, 2007, 12(1), 57-62 

(BDI: Scopus & MR & ZentralBlatt Math) Sorana D. BOLBOACA, Lorentz 

JANTSCHI, Design of Experiments: Useful Orthogonal Arrays for Number of 

Experiments from 4 to 16, Entropy, 2007, 9(4), 198-232 


o Obiective: Management cunoştinţe; Management resurse materiale; Management 

informaţie 


A1: Identificarea metodelor de analiză; 

R1-1: Chimie Matematică 

• Crum-Brown şi Fraser, 1868 [On the connection between chemical constitution and 

physiological action. Part 1. On the physiological action of the salts of the 

ammonium bases, derived from Strychnia, Brucia, Thebia, Codeia, Morphia, and 

Nicotia, Trans R Soc Edinb 25:151-203]. Sylvester, 1874 [On an Application of 

the New Atomic Theory to the Graphical Representation of the Invariants and 

Covariants of Binary Quantics - With Three Appendices, Am J Math, 1, 64-90]. 

[(Harary, 1969): Graph Theory, Addison - Wesley, Reading, MA], [(Kier şi Hall, 

1976): Molecular Connectivity in Chemistry and Drug Research, Acad Press, 

New York, NY], [(Trinajstic, 1983): Chemical Graph Theory, CRC Press, Boca 

Raton, FL], [(Diudea şi alţii, 2001 & 2002): Molecular Topology, Nova, 

Hutington, NY]. 

R1-2: Chimie Cuantică 

• Se bazează pe modelul ondulatoriu al mecanicii atomilor şi moleculelor propus de 

Schrödinger în 1926 [An Undulatory Theory of the Mechanics of Atoms and 

Molecules, Phys Rev, 28(6), 1049-1070]. 

R1-3: Chimie Medicală 

• Richet din 1893 [C R Seances Soc Biol Fil 45:775-776] formulează prima relaţie 

lipofilicitate-activitate şi observă cantitativ că "plus ils sont solubles, moins ils 

sont toxiques"; Hansch printr-o serie de lucrări în perioada 1962-1964 pune bazele 

QSAR, aducând 3 contribuţii esenţiale pentru domeniu: combinarea mai multor 

parametrii fizico-chimici într-o singură ecuaţie de regresie; definirea parametrului 

de lipofilicitate π; Formularea modelului parabolic pentru relaţia neliniară între 

lipofilicitate şi activitatea biologică; O serie de baze de date cumulează evidenţe 

de chimie medicală. Conţinând date de efect biologic - ; Conţinând 

biopolimeri - ; Conţinând compuşi chimici şi medicamente - ; 

Conţinând date de mediu - ; Conţinând afinităţi de legătură - ; 

Conţinând structuri şi proprietăţi ligand-receptor - ; Conţinând date de


QSAR şi toxicogenomică - ; 

A2: Analiza rezultatelor obţinute şi interpretarea rezultatelor 

R2: A rezultat necesitatea abordării integrate: Grassy şi alţii în 1998 în lucrarea 

[Computer Assisted Rational Design of Immunosuppressive Compounds, Nature 

Biotechnol 16:748-752] raportează căutarea de pepdide posedând activitate 

imunosupresivă. Aceştia au utilizat 27 descriptori de proprietate (12 descriptori de 

chimie matematică şi 15 descriptori de chimie cuantică). S-a generat o librărie 

combinatorială cu 280000 de compuşi după care s-au selectat 26 de peptide pentru 

care o înaltă activitate a fost prezisă cu ajutorul descriptorilor. 5 dintre aceste peptide 

au fost sintetizate şi testate experimental. Cea mai potentă dintre acestea a arătat o 

activitate imunosupresivă de aproximativ 100 de ori mai mare decât compusul de 

referinţă. Problema integrării informaţiilor de natură cuantică (geometria moleculară) 

cu cele de natură matematică (topologia moleculară) în prezicerea activităţilor 

biologice (chimia medicală) este o problemă dificilă şi analiza şi interpretarea 

rezultatelor necesită implementarea de algoritmi meta-euristici. Algoritmi metaeuristici 

sunt foarte generali, şi anume aplicabili la o mare varietate de probleme 

dificile: Simulated Annealing (SA) - van Laarhoven, Aarts, Davis (1987); Tabu 

Search (TS) - Glower (1977, 1986, 1992); Genetic Algorithms (GA) | Evolutionary 

Algorithms (EA) - Fraser (1957-1970). Soluţia aleasă a fost utilizarea algoritmilor 

genetici. 


şi dobândirea de competenţe complementare (stagii de ocumentare/cercetare în 


R3-1: Introduction to Practical Statistics for Medical Research; Organizator: University 

College London (UCL), Londra, UK; Tip: curs; Perioadă: 6-11 Aprilie 2008; 

Participanţi: Lorentz JÄNTSCHI; 

R3-2: Summer School on Neural Networks in Classification, Regression and Data 

Mining; Organizator: Institutos Superiores de Engenharia do Porto (ISEP), Porto, 

PT; Tip: şcoală de vară; Perioadă: 6-12 Iulie 2008; Participanţi: Lorentz JÄNTSCHI; 

A4: Stabilirea necesarelor de materiale şi consumabile, identificarea furnizorilor şi 

condiţiilor de procurare, îndocmirea documentaţiilor de procurare, derularea 

licitaţiilor pentru achiziţii 

R4-1: S-au achiziţionat serie de echipamente pentru cercetare: 

• Fluorometru (pentru analize în soluţie) 

• Staţie Meteo Wireless (pentru monitorizare parametrii de mediu) 

• Notebook (pentru preluare date de la fluorometru şi de monitorizare parametrii de 

mediu) 

R4-2: S-au achiziţionat o serie de obiecte de inventar necesare cercetării: 

• Procesor CPU Intel Xeon Quad Core; Multifunctional Brother; Panou solar 

fotovoltaic; Acumulatori; Regulator de încărcare; Afişaj regulator; Invertor; 

Imprimanta Canon; Senzor umiditate frunze; Senzor umiditate sol; Senzor 

temperatura din otel inoxidabil; Repetitor; Antena Yagi; Repetitor standard 

wireless 

R4-3: S-au achiziţionat o serie de cărţi: 

• Evolutionary Dynamics; Evolutionary Computation: The Fossil Record; The 

Genetical Theory of Natural Selection 




R5: Strasbourg Summer School on Chemoinformatics: CheminfoS3; Organizator: Louis 

Pasteur University (ULP), Strasbourg, FR; Tip: şcoală de vară; Perioadă: 20-04 

Iunie-Iulie 2008; Participanţi: Lorentz JÄNTSCHI, Carmen E. STOENOIU;


A6: Planificarea activitătilor experimentale; derularea experimentelor demostrative (de 

testare a metodelor de analiză) 

R6: Planificarea activităţilor experimentale a urmat schema: Selectare activitate 

biologică de interes (chimie medicală); Selectare clasă de compuşi cu potenţă 

biologică (biochimie); Design structură la nivel topologic (chimie matematică); 

Design structură la nivel geometric (chimie cuantică); Generare familie de 

descriptori moleculari (chimie combinatorială); Analiză structură-activitate (virtual 

screening); Modelare matematică şi validare statistică (statistică aplicată); Selecţie, 

mutaţie şi încrucişare modele (informatică aplicată); Validare potenţă biologică 

(chimie medicală). Experimente demonstrative au fost derulate pentru punctul de 

topire (MP) al aminoacizilor (fiind incluşi în analiză 31 de aminoacizi, dintre care 23 

au format setul de învăţare) când s-a reuşit îmbunătăţirea capacităţii estimative de la 

o determinare de 63% (folosind un model structură-activitate cu o variabilă 

independentă) 99% (folosind un model structură-activitate cu patru variabile 

independente). 

A7: Proiectarea şi crearea bazelor de date pentru managementul cercetării şi a 

rezultatelor cercetării 

R7: Baza de date realizată (denumită MDFV) are următoarea structură (repetitivă pentru 

fiecare set de compuşi supus investigaţiilor şi exemplificată pentru setul de 31 de 

aminoacizi): Tabela 31aa_data (3 câmpuri, 31 înregistrări): Id (cheie primară), Mol 

(abreviere aminoacid), Hin (câmp binar conţinând designul geometric al structurii 

obţinut din optimizarea geometrică a conformaţiei moleculare); Tabela 31aa_prop 

(31 câmpuri, 1 înregistrare): Property (abreviere proprietate), Aib..Val (câmpuri 

numerice conţinând valoarea proprietăţii măsurate pentru fiecare compus); Tabela 

31aa_mdfv (1+31 câmpuri, 2387280 înregistrări): valorile descriptorilor moleculari 

indexate după un câmp cheie primară; Tabela 31aa__MP (4+31 câmpuri, 7617 

înregistrări - pentru MP) - conţinând modelele structură-activitate cu o variabilă 

independentă pentru proprietatea MP obţinute în urma selecţiei pe baza concordanţei 

folosind algoritmul Goodman-Kruskal; Tabela 31aa_qsar (6 câmpuri, număr variabil 

de înregistrări - 30 pentru MP) - conţinând modelele structură-activitate mai mult de 

o variabilă independentă pentru setul 31aa obţinute în urma încrucişării folosind un 

algoritm genetic clasic. 

A8: Completarea bazelor de date cu cunoştinţele provenite din documentare şi 

Actualizare documentare (O1/2007) şi respectiv Managementul cunoştinţelor 

(O2/2007) 

R8: Actualizarea documentării cu privire la stadiul cunoaşterii a dus la includerea în 

evidenţe a unui număr de 321 de baze de date relevante pentru caracterizarea 

structurii şi proprietăţilor chimice ale compuşilor de interes medical, clasificate la 

R1-3. Baza de date a fost completată cu cunoştinţe provenite din Managementul 

cunoştinţelor prin includerea în baza de programe a unui algoritm genetic clasic 

pentru încrucişarea variabilelor independente aşa cum în lucrarea [Lorentz 

JÄNTSCHI, Sorana D. BOLBOACĂ, Mircea V. DIUDEA, Chromatographic 

Retention Times of Polychlorinated Biphenyls: from Structural Information to 

Property Characterization, International Journal of Molecular Sciences, 8(11), 1125- 

1157, 2007] a fost prima dată comunicată metoda. 




R9-1: Fourth International Conference of Applied Mathematics and Computing; 

Organizator: Technical University of Plovdiv (TUP), Plovdiv, BG; Tip: conferinţă 

internaţională; Perioadă: 11-19 August 2008; Participanţi: Lorentz JÄNTSCHI, 

Carmen E. STOENOIU;


R9-2: 17th European Symposium on Quantitative Structure-Activity Relationships & 

Omics Technologies and Systems Biology; Organizator: The Cheminformatics and 

QSAR Society (CI-QSAR), Uppsala, SE; Tip: simpozion; Perioadă: 20-27 

Septembrie 2008; Participanţi: Lorentz JÄNTSCHI; 


(ISI&JCR, IF 2009 =1.4, cites=4 Sept2010 ) Ioan SUCIU, Constantin COSMA, Mihai 

TODICA, Sorana D. BOLBOACA, Lorentz JANTSCHI, Analysis of Soil Heavy 

Metal Pollution and Pattern in Central Transylvania, International Journal of 

Molecular Sciences, 2008, 9(4), 434-453 

(ISI&JCR, IF 2009 =1.4, cites=1 Sept2010 ) Constantin COSMA, Ioan SUCIU, Lorentz 

JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Ion-Molecule Reactions and Chemical 

Composition of Emanated Gases from Herculane Spa Geothermal Sources, 

International Journal of Molecular Sciences, 2008, 9(6), 1024-1033 

(ISI&JCR, IF 2009 =0.9, cites=0 Sept2010 ) Lorentz JANTSCHI, Violeta POPESCU, Sorana 

D. BOLBOACA, Toxicity Caused by Para-Substituents of Phenole on Tetrahymena 

Pyriformis and Structure-Activity Relationships, Electronic Journal of 

Biotechnology, 2008, 11(3), fulltext 9 

(ISI&JCR, IF 2009 =2.9, cites=2 Sept2010 ) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, A 

Structural Modelling Study on Marine Sediments Toxicity, Marine Drugs, 2008, 

6(2), 372-388 

(BDI: CABI & Zoological Record) Monica STEFU, Sorana D. BOLBOACA, Mugur C. 

BALAN, Lorentz JANTSCHI, Molecular Hyperstructures with High Symmetry, 

Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj- 

Napoca. Horticulture, 2008, 65(2), 681-686 

(BDI: CABI & Zoological Record) L JANTSCHI, S D BOLBOACA, R E SESTRAS, 

On about what Can Be Done and what Cannot Be Done with Genetic Algorithms in 

Phylogenetic Tree and Gene Sequence Analyses, Bulletin of University of 

Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, 2008, 65(1), 63-70 

(BDI: CABI) Sorana D. BOLBOACA, Lorentz JANTSCHI, Homo Sapiens Type I 

Collagen: Patterns Analysis, Applied Medical Informatics, 2008, 22(1-2), 39-46 

(BDI: ZentralBlatt Math) Lorentz JANTSCHI, Carmen E. STOENOIU, Sorana D. 

BOLBOACA, A Formula for Vertex Cuts in b-Trees, International Journal of Pure 

and Applied Mathematics, 2008, 47(1), 17-22 


o Obiective: Management informaţie; Partea experimentală; Integrarea cunoştinţelor 


A1: Crearea aplicaţiilor pentru interogarea bazei de date pentru managementul 

cercetării; 

R1: S-a realizat aplicaţia care interoghează baza de date şi transferă programului de 

navigare lista seturilor de molecule existente în baza de date MDFV; pentru aceasta 

se foloseşte adresa: http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/MDFV/; aplicaţia 

realizată permite selectarea proprietăţii dorite din lista celor disponibile; exemplu: 

http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/MDFV/?set=31aa; s-a realizat aplicaţia 

file_pdb_get.php care interoghează baza de date şi transformă informaţia de structură 

moleculară din baza de date stocată în format HyperChem în informaţie stocată în 

format Bookhaven pe care o transferă programului de navigare; se vizualizează 

folosind Internet Explorer în Windows când are instalată o librărie auxiliară (MDL 

Chime v. 2.6 SP6); prin integrarea suportului server şi client aplicaţia realizată 

permite vizualizarea 3D a structurii moleculare folosind navigatorul; exemplu: 

http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/MDFV/?set=31aa&pdb=Ala; aplicaţia 

care interoghează baza de date şi transferă informaţia de structură moleculară 

(exemplu): http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/MDFV/?set=31aa&get=Ala;


interogarea bazei de date (a tabelei de set cu terminaţia _qsar) produce lista 

modelelor QSAR identificate; exemplu: ?set=31aa&property=MP; pentru 

fiecare model disponibil în baza de date, se permite 

vizualizarea rezultatelor - această operaţie este protejată 

cu parolă: ?set=31aa&property=MP&id=1; după 

introducerea corespunzătoare a parolei de acces aplicaţia 

realizată permite vizualizarea rezultatelor analizei de 

model pentru modelul de regresie selectat; pentru setul 

(31aa), activitatea (MP) şi modelul (id) selectate mai sus, 

se deschide o interfaţă care permite analiza de model pe 

componente de interes, aşa cum arată captura de ecran 

alăturată. 

A2: Construirea modelelor moleculare (chimie cuantică) 

R2: S-au construit fişiere job (scripturi) pentru Aplicaţia HyperChem, în care s-au 

definit metoda de mecanică moleculară (ex. molecular-mechanics-method amber), 

algoritmul de optimizare (ex. optim-algorithm PolakRibiere) criteriul de convergenţă 

(ex. optim-convergence 0.01), numărul de iteraţii (ex. optim-max-cycles 1000), 

condiţia de stop (start-logging Job.log true && query-value optim-converged && 

stop-logging); S-au construit modelele moleculare pentru mai multe seturi de 

molecule (http://l.academicdirect.ro/Chemistry/SARs/MDFV/); 

A3: Procesarea informaţiei moleculare (chimie matematică) 

R3: O serie de 8 aplicaţii procesează informaţia moleculară şi materializează familia de 

descriptori pentru un set de molecule; aplicaţiile realizate sunt descrise în continuare; 

• 0_mdfv_set_def.php - iniţializează variabilele de mediu pentru realizarea conexiunii 

la baza de date şi iniţializează variabila ce defineşte setul supus investigaţiei; 

• 1_mdfv_set_init.php - materializează şablonul (macheta) structurii tabelelor de date 

(_data), pentru descriptorii de structură (_mdfv), pentru activităţile experimentale 

observate (_prop) şi pentru relaţiile structură-activitate ce urmează a fi obţinute; 

alocă spaţiu în baza de date pentru descriptorii de structură ce urmează a fi 

calculaţi; 

• 2_mdfv_set_calc.php - foloseşte o parte din clasele definite (de la 1 la 5) pentru a 

calcula familia de descriptori pentru moleculele setului supus investigaţiei; 

stochează rezultatele în baza de date în tabela de set cu terminaţia _mdfv; 

• 3_mdfv_prop_def.php - iniţializează variabilele de mediu pentru o activitate supusă 

analizei; 

• 4_mdfv_prop_upload.php - încarcă în baza de date în tabela cu terminaţia _prop 

dintr-un fişier local valorile activităţii pentru moleculele setului investigat; 

• 5_mdfv_prop_init.php - creează în baza de date un tabel cu terminaţia numele 

proprietăţii folosind drept şablon tabelul de set cu terminaţia _mdfv; încarcă în 

tabelul creat din tabelul de set cu terminaţia _mdfv descriptorii care se califică 

pentru aceasta folosind o serie de filtre (impuneri); 

• 6_mdfv_prop_kusk.php - calculează statistica Jarque-Bera (valoarea Chi Square 

pentru boltire şi asimetrie simultane) a activităţii experimentale observate şi a 

fiecărui descriptor calificat de impunerile anterioare (5_mdfv_prop_init.php); 

calculează coeficientul de determinare dintre activitate şi descriptor; descalifică 

(şterge din tabelă) descriptorii care simultan prezintă o depărtare de la normalitate 

mai mare decât cea existentă în activitatea experimentală observată şi au o 

determinare mai mică decât o valoare de prag (definită în 3_mdfv_prop_def.php); 

• 7_mdfv_prop_bias.php - realizează o analiză de regresie în 2 variabile pentru 

identificarea şi descalificarea descriptorilor care sunt anti-complementari în 

raport cu proprietatea observată (creează nedeterminări în analiza de regresie); 

• S-a procesat informaţia moleculară pentru mai multe seturi de molecule, rezultatul


fiind la adresa: http://l.academicdirect.ro/Chemistry/SARs/MDFV/; 

A4: Colectarea informaţiei medicale de activitate terapeutică (chimie medicală) 

R4: S-au căutat seturi de molecule cu potentă activitate terapeutică; s-au construit 

modele pentru structurile moleculelor seturilor folosind aplicaţia comercială 

HyperChem; s-au colectat valorile activităţilor experimentale observate; Denumirile 

în limba engleză ale activităţilor terapeutice colectate sunt: LC50/EC50 & NOEC & 

LOEC - fertilization of sea urchin & embryological development of sea urchin & 

germination of sea urchin & zoospore germination of green macroalgae & germling 

length of green macroalgae & germling cell number of green macroalgae & survival 

and reproductive success of polychaete & redfish larvae survival & juveniles survival 

of opossum shrimp (LC50 = lethal concentration to 50% of the test organisms; EC50 

= effective concentration to 50% of the test organisms; NOEC = no observed effect 

concentration; LOEC = lowest observed effect concentration), inhibition activity, 

mutagenicity, antiallergic activity, anti-HIV-1 potencies, antituberculotic activity, 

growth inhibition activity, insecticidal activity, antioxidant efficacy, inhibition activity 

on carbonic anhydrase I & II & IV, herbicidal activity - fiind de asemenea disponibile 

online la adresa: http://l.academicdirect.ro/Chemistry/SARs/MDFV/; 

A5: Construirea modelelor Structură - Activitate folosind instrumentele specifice 

dezvoltate 

R5: Seturile supuse investigaţiei structură-activitate cu ajutorul instrumentelor 

dezvoltate (MDF şi MDFV) sunt interogabile online din cele două baze de date (MDF 

şi MDFV), adresa fiind următoarea: http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/; 

modelele structură-activitate obţinute sunt disponibile online pentru acele seturi de 

molecule pentru care s-a realizat şi valorificat (prin publicare) obţinerea relaţiilor 

(semi)cantitative structură-activitate, sQSARs; 

A6: Obţinerea relaţiilor (semi)Cantitative Structură-Activitate, sQSARs 

R6: Relaţii semicantitative structură-activitate rezultate din exploatarea programelor 

realizate s-au obţinut pe parcursul desfăşurării cercetării atât în 2008 cât şi în 2009, 

fiind cuprinse şi astfel valorificate în publicaţii; S-a dezvoltat şi documentat o 

aplicaţie bazată pe algoritm genetic pentru obţinerea relaţiilor semicantitative 

structură-activitate; aplicaţia constituie subiectul unei lucrări care este în prezent sub 

formă de manuscript depozitat online (ArXiv http://arxiv.org/abs/0906.4846) fiind 

trimis spre publicare la o revistă de specialitate; 

A7: Validarea modelelor (TvT - Training versus Test, cv-loo - cross validation leaveone-out, 

CCA - Correlated Correlations Analysis) 

R7: Testul Grubbs e la adresa: http://l.academicdirect.org/Statistics/tests/Grubbs; 

statistica Anderson-Darling la adresa: http://l.academicdirect.org/Statistics/tests/kAD/; 

analiza predicţiei prin tehnica celor două eşantioane (de învăţare şi de testare) la 

adresa: http://l.academicdirect.org/Chemistry/SARs/MDF_SARs/qsar_qspr_s/; analiza 

de validare încrucişată la adresa: http://l.academicdirect.org/Statistics/leave_one_out/; 

analiza corelaţiilor corelate: http://l.academicdirect.org/Statistics/tests/Steiger/ 



Informational Entropy of b-ary Trees After a Vertex Cut, Entropy, 2008, 10(4), 576- 

588 

(ISI&JCR, IF 2009 =1.4, cites=0 Sept2010 ) Lorentz JANTSCHI, Mircea V. DIUDEA, 

Subgraphs of Pair Vertices, Journal of Mathematical Chemistry, 2009, 45(2), 364- 

371 


Radu E. SESTRAS, Hard Problems in Gene Sequence Analysis: Classical 

Approaches and Suitability of Genetic Algorithms, Biotechnology & 

Biotechnological Equipment, 2009, 23(2), 1275-1280



Radu E. SESTRAS, Classical Approaches of Genetic Algorithms and their 

Suitability, Asian Journal of Chemistry, 2010, 22(3), 2275-2284 

(BDI: CABI & Zoological Record) L JANTSCHI, SD BOLBOACA, CE STOENOIU, 

M IANCU, ..., Distribution Fitting 4. Benford test on a sample of observed 

genotypes number from running of a genetic algorithm, BUASVM-CN. Agriculture, 

2009, 66(1), 82-88 

(BDI: CABI & Zoological Record) L JÄNTSCHI, SD BOLBOACA, Distribution 

Fitting 2. Pearson-Fisher, Kolmogorov-Smirnov, Anderson-Darling, Wilks-Shapiro, 

Kramer-von-Misses and Jarque-Bera statistics, BUASVM-CN. Horticulture, 2009, 

66(2), 691-697 

(BDI: CABI & Zoological Record) Lorentz JANTSCHI, Distribution Fitting 1. 

Parameters Estimation under Assumption of Agreement between Observation and 

Model, Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine 

Cluj-Napoca. Horticulture, 2009, 66(2), 684-690 

(BDI: CABI & Zoological Record) Lorentz JANTSCHI, Mugur C. BALAN, Analysis 

of the genotypes number in different selection and survival strategies, Bulletin of 

University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. 

Horticulture, 2009, 66(1), 58-65 


o Obiective: “Drug design”; Realizarea spaţiului virtual; Valorificarea şi transferul 

cercetării 


A1: Aplicarea procedurilor QSAR şi colectarea 

informaţiei; 

R1: Procedurile QSAR dezvoltate au fost aplicate 

pentru peste 140 de seturi (1 set = 4 tabele) de 

compuşi chimici cu potenţă biologică, şi 

rezultatele au fost colectate, captura de ecran 

alăturată evidenţiind informaţiile colectate în 

bazele de date MDFSARs, MDFSARtmp, 

MDFSAR15aa şi MDFV 

A2: Construirea librăriilor de compuşi chimici 

virtuali; 

R2: Librăriile de compuşi chimici virtuali au fost 

create (baza de date MDFV de mai sus 

depozitează şi structura 3D a compuşilor 

chimici) şi conţin peste 1000 de compuşi 

(imaginile alăturate); 

A3: Interogarea bazelor de date internaţionale, 

colectare informaţii, elaborarea modelelor 

moleculare compuşi virtuali (chimie 

computaţională) 

R3: structurile celor peste 1000 de compuşi au fost 

obţinute din bazele de date, PubChem şi 

ChemSpider, au urmat procedurile de optimizare 

a structurii moleculare cu 

HyperChem, şi rezultatele au fost depozitate în baza de date MDFV (imaginile 

alăturate) 

A4: Obţinerea (Q)SRR, (Q)SPR, (Q)PAR, şi (Q)AAR (chimie farmaceutică) 

R4: S-au obţinut o serie de relaţii structură-activitate pe compuşii investigaţi - parte din 

acestea valorificate prin publicaţii, parte în curs de valorificare; pentru exemplificare 

se redă prima porţiune a tabelului cqd_qsar corespunzătoare setului cqd format din


37 de derivaţi de carbo-chinolină a căror activitate biologică de interes este doza 

minimă necesară pentru ca acestea să fie efective. 

A5: Construirea bazei de date cu cunoştinţe compus chimic - model cuantic 3D - 

descriptori moleculari - proprietăţi fizico-bio-chimice - activităţi terapeutice 

R5: Baza de cunoştinţe a fost creată, imaginea de mai sus fiind un exemplu în acest 

sens. Baza de date a fost concepută în următoarea structură: Tabel de date (XX_data) 

- stochează modelul cuantic 3D pentru moleculele setului; câte un Tabel de date 

pentru fiecare activitate (XX_activitate); un tabel de date conţinând relaţiile 

structură-activiate (XX_qsar, imaginea de mai sus) 

A6: Proiectarea portalului web, implementarea algoritmilor de interogare, publicarea 

portalului web 

R6: Portalul web a fost publicat: http://l.academicdirect.ro/Chemistry/SARs/MDFV/ 



Exact Probabilities on Confidence Limits for Binomial Samples, 

TheScientificWorldJOURNAL, 2010, 10:865-878 


Radu E. SESTRAS, A Study of Genetic Algorithm Evolution on the Lipophilicity of 

Polychlorinated Biphenyls, Chemistry and Biodiversity, 2010, 7(8):1978-1989 


Radu E. SESTRAS, Meta-heuristics on quantitative structure-activity relationships: 

study on polychlorinated biphenyls, Journal of Molecular Modeling, 2010, 16(2), 

377-386 


The relationship between energy calculations and boiling points of n-alkanes, Studia 

Universitatis Babes-Bolyai Chemia, accepted 

(BDI: Scopus, CABI, CAS, etc.) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, 

Observation vs. Observable: Maximum Likelihood Estimations according to the 

Assumption of Generalized Gauss and Laplace Distributions, Leonardo Electronic 

Journal of Practices and Technologies, 2009, 8(15), 81-04 

(BDI: CABI) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Counting Polynomials on 

Regular Iterative Structures, Applied Medical Informatics, 2009, 24(1-2), 67-95 

(BDI: Scopus, CABI) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Radu E. 

SESTRAS, Recording Evolution Supervised by a Genetic Algorithm for Quantitative 

Structure-Activity Relationship Optimization, Applied Medical Informatics, 2010, 

26(2), 89-100 

(BDI: CABI, Zoological Record) Lorentz JANTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Mugur 

C. BALAN, Radu E. SESTRAS, Tendency of Evolution Supervised by Genetic 

Algorithms, BUSASVM-CN Horticulture, 2010, 67(1), 80-85 

(BDI: CABI, CAS) Lorentz JÄNTSCHI, Sorana D. BOLBOACA, Mugur C. BALAN, 

Radu E. SESTRAS, Mircea V. DIUDEA, Results of Evolution Supervised by 

Genetic Algorithms, Notulae Scientia Biologicae, 2010, 2(3), 12-15 

Pentru conformitate, Cluj-Napoca, la 26 Sept. 2010 

Lorentz JÄNTSCHI, Conf. Dr., Director proiect ID-1051/2007

Sinteza lucrării - Lorentz JÄNTSCHI

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?