Mapa de densidad diferencial

En cristalografía de rayos X , un mapa de densidad diferencial o mapa Fo–Fc muestra la distribución espacial de la diferencia entre la densidad electrónica medida del cristal y la densidad electrónica explicada por el modelo actual. ^{[ 1 ]}

Se ha formulado un método para calcular este mapa para la crio-EM. ^{[ 2 ]}

Convencionalmente, se muestran como isosuperficies con densidad positiva (densidad electrónica donde no hay nada en el modelo, generalmente correspondiente a algún constituyente del cristal que no se ha modelado, por ejemplo, un ligando o un adyuvante de cristalización ) en verde, y densidad negativa (partes del modelo que no están respaldadas por la densidad electrónica, lo que indica que un átomo se ha desordenado por daño de radiación o que se ha modelado en el lugar incorrecto) en rojo. El contorno típico (umbral de visualización) se establece en 3 σ . ^{[ 3 ]}

Los mapas de densidad diferencial se calculan habitualmente mediante coeficientes de Fourier, que son las diferencias entre las amplitudes del factor de estructura observadas en el experimento de difracción de rayos X y las amplitudes del factor de estructura calculadas a partir del modelo actual, utilizando la fase del modelo para ambos términos (ya que no se dispone de fases para los datos observados). Los dos conjuntos de factores de estructura deben estar en la misma escala.

${\displaystyle C_{diffmap}=(|F_{obs}|-|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}$

Actualmente es habitual incluir también términos de ponderación de máxima verosimilitud que tengan en cuenta los errores estimados en el modelo actual:

${\displaystyle C_{diffmap}=(m|F_{obs}|-D|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}$

donde m es una figura de mérito que es una estimación del coseno del error en la fase, y D es un factor de escala " σ _A ". Estos coeficientes se derivan del gradiente de la función de verosimilitud de los factores de estructura observados en base al modelo actual. Un mapa de diferencias construido con m y D se conoce como mapa mFo – DFc. ^{[ 3 ]}

El uso de ponderación ML reduce el sesgo del modelo (debido al uso de la fase del modelo) en el mapa 2 Fo–Fc, que es la principal estimación de la densidad verdadera. Sin embargo, no elimina completamente dicho sesgo. ^{[ 4 ]}

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