Ingeniero Civil en Biotecnología / Los receptores TLR4, participantes de la respuesta innata inmune, son capaces de reconocer patrones exógenos altamente conservados, además de otros ligandos de carácter endógeno. Dicho reconocimiento repercute en la formación del homodímero de TLR4, lo cual da inicio a una cadena de señalización celular que finaliza en la expresión de citoquinas pro-inflamatorias e interferones que inducen la síntesis de prostaglandinas, potentes mediadores pro-inflamatorios. Su producción sobre los niveles normales es un factor común en enfermedades autoinmunes tales como sepsis y artritis reumatoide cuyo tratamiento actual en base a drogas antiinflamatorias trae efectos secundarios perjudiciales en su uso prolongado. Estudios previos han identificado que los loops BB, secuencias ubicadas entre la hélice alpha-B y la lámina beta-B presentes tanto en el receptor TLR4 como en las proteínas adaptadoras MyD88, TRAM y MAL, son fundamentales en la formación de los complejos proteicos necesarios para la vía de señalización celular. El diseño de péptidos bloqueadores en base a estas secuencias ha sido presentado en la literatura como un mecanismo inocuo e innovador para el tratamiento de este tipo de patologías. En el presente trabajo se identifican los sitios de acoplamiento y el tipo de interacciones proteína-ligando generadas entre el homodímero de TLR4 y diferentes péptidos de bloqueo basados en los \loops BB mediante el uso de programas de acoplamiento y dinámica molecular, estableciendo paralelamente su energía libre a través de la metodología MM-PBSA para determinar su factibilidad termodinámica. Los resultados obtenidos señalan que los péptidos estudiados establecen interacciones de elevada permanencia con los sitios de unión del homodímero descritos para las proteínas MAL y TRAM, pudiendo ser calificados como pepMAL > pepTRAM > pepTLR4 > pepMyD88. Específicamente, si bien todos establecen contactos hidrofóbicos con los loops BB del homodímero con diferentes tiempos de permanencia, pepMAL y pepTRAM presentan un comportamiento más estable producto de la formación de puentes de hidrógeno, puentes salinos e interacciones catión-pi adicionales de carácter estable con otras regiones del homodímero, destacándose la participación del aminoácido E24 perteneciente a la hélice alpha-A de la cadena A. En lo que respecta a sus valores absolutos, la energía libre de unión de los complejos proteína-ligando presentan errores asociados principalmente a la extensión insuficiente de las simulaciones de dinámica molecular y la estimación de la variación de entropía y variación de energía libre de solvatación del sistema. Sin embargo, sus diferencias relativas son consistentes con el estudio de interacciones realizado, asignándole a dicha metodología una labor netamente de comparación de factibilidad termodinámica. Los péptidos de bloqueo lograron representar en gran medida los contactos reportados para las proteínas MAL y TRAM en estudios de acoplamiento y pruebas experimentales. Sin embargo, la jerarquización realizada en este trabajo presenta discrepancias con respecto a la evidencia experimental reportada en los estudios de Toshchakov y cols., lo cual es atribuible a tiempos insuficientes de simulación en la etapa de dinámica molecular y las diferencias de carácter puntual que existen en las secuencias que definen los péptidos. Según esto, este trabajo introduce nueva evidencia acerca del tipo de interacciones y regiones del homodímero involucradas en el efecto inhibitorio que ejercen estos péptidos. De esta manera, se establece como conclusión que la metodología aplicada logra establecer resultados confiables acerca del efecto inhibitorio de dichos péptidos de bloqueo, pudiendo proceder a etapas posteriores de búsqueda computacional de otros estados conformacionales y pruebas de carácter experimental. Específicamente, este trabajo sienta un precedente importante en la integración exitosa de varias herramientas de modelamiento molecular que puede ser aplicada en el estudio de otros sistemas bioquímicos, destacándose la influencia de otros dominios en las vías de señalización.

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Magíster en Ciencias, Mención Física / La fricción interna corresponde a la capacidad de los materiales de disipar la energía de ondas de sonido. Esta capacidad depende del tipo de material así como del tipo y cantidad de defectos que contenga. Durante muchos años se ha utilizado la espectroscopía mecánica para obtener información del material a través de distintos experimentos, midiendo por ejemplo la fricción interna de un material específico. A pesar de la capacidad para medir fricción interna, hasta ahora es difícil conocer con precisión cuales son los mecanismos microscópicos que dan origen a la disipación de energía al interior del material. De particular interés es un pico en la curva de disipación interna versus temperatura llamado pico de Bordoni. La evidencia sugiere que la generación de este pico se debe a propiedades de las dislocaciones. Modelos teóricos que usan mecánica del continuo permiten una descripción cualitativa, pero no cuantitativa, del efecto. Hasta ahora se ha estudiado el pico de Bordoni desde el punto de vista experimental y desde la mecánica del contínuo. En este trabajo se propone estudiar este efecto desde las simulaciones atomísticas a través de dinámica molecular. Para ello se generó una muestra de cobre de 892800 átomos con dos dislocaciones ancladas y se generaron ondas de corte en el material. Se midió la tensión generada en la muestra y se encontraron las curvas de tensión-deformación. Luego se estudió la disipación de energía generada por la interacción de las ondas con las dislocaciones a través de una posible histéresis en las curvas de tensión-deformación. Estas simulaciones se realizaron a las temperaturas de 0, 50, 100, 150, 200 y 250 K, con períodos de 125 ps y 38 ps y un máximo de deformación de 0.0008 y 0.008. Para estimar el orden de magnitud esperado para la respuesta del sistema se usó un modelo de cuerda sobreamortiguada, lo que también permitió estimar el período de forzamiento para el cual las pérdidas deberían ser máximas. Todo esto llevó a una estimación del cuociente entre energía disipada por ciclo y energía acumulada máxima del orden de 10^{-4} lo cual se ajusta a los resultados experimentales. Para estimar el valor de los parámetros que aparecen en el modelo analítico se realizaron simulaciones con las dislocaciones desancladas. Dentro de la precisión numérica utilizada, no se encontró histéresis. Se deduce que la barrera de Peierls es muy pequeña para permitir detección de la histéresis. Se establece una cota para la precisión en las mediciones para cuantificar la fricción interna en el futuro. Posibles direcciones de trabajo futuro incluyen la disminución de las fluctuaciones en las mediciones de la tensión, lo que se podría lograr con un mayor número de ciclos generados en las ondas de corte y promediando sobre muchas realizaciones. Otra opción es realizar las simulaciones en otros materiales, con mayores coeficientes de fricción, para aumentar la energía disipada.

En esta tesis doctoral se ha realizado un estudio mediante dinámica molecular clásica del comportamiento del grafeno bajo irradiación y bajo deformación. El trabajo desarrollado en esta tesis doctoral ha contribuido a interpretar resultados experimentales de exfoliación de grafeno, ha aportado un nuevo método de identificación de defectos, ha identificado el tipo de defectos que se producen en grafeno mediante irradiación desde eV hasta MeV y ha extendido nuestro conocimiento sobre la relación entre propiedades elásticas de este material bajo distintas condiciones como irradiación, deformación o temperatura. Estos estudios nos permitirán explotar estas distintas condiciones para modificar las propiedades elásticas de este material. / Generalitat Valenciana, Conselleria d'Educació, Cultura I Esport

Las cápsides virales tienen un rol fundamental en el proceso de infección viral ya que son las encargadas de censar el ambiente donde se encuentra el virus y también interactuar con la célula infectada. Debido a esto, es de interés comprender como es que desempeñan esta función. Los virus icosaédricos, como los del género Picornavirales, poseen cápsides con gran simetría. Estas cápsides poseen varios ejes de simetría dobles, triples y quíntuples. Particularmente, se ha propuesto que la cavidad presente en el eje de simetría quíntuple podría ejercer un rol como canal de iones[1]. Sin embargo, esta hipótesis no ha sido corroborada. Un ejemplo particular de estos virus icosaédricos es el virus del Triatoma (TrV). Este virus es miembro de la familia Dicistroviridae del género Picornavirales y resulta ser un patógeno viral del Triatoma infestans (vinchucas) por lo cual ha sido propuesto como potencial control biológico para estos insectos que son los vectores del Mal de Chagas, enfermedad endémica de América Latina[2]. El objetivo de esta tesis es lograr determinar, a partir de técnicas computacionales, el rol de la cavidad presente en el eje de simetría quíntuple en el virus del Triatoma. Particularmente dilucidar si se comporta como un canal, si es capaz de regular su apertura, bajo qué condiciones se encuentra abierto o cerrado y qué tipo de átomos o moléculas son capaces de atravesarlo. A su vez se busca correlacionar el rol de esta cavidad con el proceso de infección viral. Con este fin, se utilizarán técnicas computacionales como la Dinámica Molecular para estudiar el comportamiento de la estructura de la cápside bajo distintas condiciones. A su vez se compararía la estructura de TrV con otros virus del género para poder inferir diferencias o similitudes en las funciones de las cavidades presentes en sus ejes de simetría. / Viral capsids play a fundamental role in the viral infection process since they are in charge of censoring the environment where the virus is found and also interacting with the infected cell. Thus, it is interesting to understand how they perform this function. Icosahedral viruses, such as those of the genus Picornavirals, have highly symmetric capsids. These capsids have several double, triple and quintuple symmetry axes. In particular, it has been proposed that the cavity present in the five-fold symmetry axis could play a role as an ion channel [1]. However, this hypothesis has not been corroborated. A particular example of these icosahedral viruses is the Triatoma virus (TrV). This virus is a member of the family Dicistroviridae of the genus Picornavirales and is a viral pathogen of Triatoma infestans (vinchucas and is therefore proposed as biological control for these insects that are the vectors of Chagas disease, an endemic disease in Latin America)[2]. The goal of this thesis is to determine, using computational techniques, the role of the cavity present in the fivefold symmetry axis in the Triatoma virus. Particularly, we expect to elucidate if it behaves as a channel, if it is able to regulate its opening, under what conditions it is open or closed and what kind of atoms or molecules are capable of crossing it. At the same time, we seek to correlate the role of this cavity with the viral infection process. To this end, computational techniques such as Molecular Dynamics will be used to study the behavior of the capsid structure under different conditions. In addition, the structure of TrV will be compared to other viruses of the genus in order to infer differences or similarities in the functions of the cavities present in their symmetry axes.

La presente investigación se centra en dos ejes principales. El primero está relacionado con metodologías de muestreo para la simulación de moléculas modeladas como cuerpos rígidos. Utilizando dichas metodologías fue posible desarrollar un segundo eje de investigación, el cual tiene como objeto de estudio a los cálculos de energía libre de solvatación y de propiedades termodinámicas relacionadas. El Capítulo 3 tiene como objeto de estudio al método de Monte Carlo Híbrido (MCH) aplicado a la simulación de cuerpos rígidos. Se realizó un estudio sistemático de la eficiencia de MCH, y se desarrolló un procedimiento de optimización en línea que permite obtener parámetros óptimos o cuasi-óptimos de MCH para los sistemas en fase líquida investigados: propano, benceno y agua. La implementación de MCH, realizada en LAMMPS, fue motivada por aspectos objetables del método del ensamble expandido: usualmente se combinan pasos de DM y MC violando la condición del balance detallado de probabilidad y, además, no se realiza una equilibración luego de las transiciones entre los macroestados. En el Capítulo 4 se realiza una validación empírica del método del ensamble expandido, para lo cual se determinó un perfil de energía libre “correcto”, que se obtuvo a partir de muestras independientes de cada macroestado empleando MCH. Asimismo, se evaluaron diferentes frecuencias de transición entre los macroestados, y en todos los casos el perfil de energía libre coincide con el resultado de referencia. De este análisis se desprende que los aspectos objetables no introducen errores sistemáticos importantes, y se concluye que el muestreo secuencial del ensamble expandido con DM y MC arroja resultados confiables. La validación del método del ensamble expandido permitió abordar el desafío de predecir la solvatación en líquidos iónicos y calcular propiedades macroscópicas requeridas en el diseño de procesos químicos, tal como se detalla en el Capítulo 5. El CO2 proveniente de procesos de combustión constituye una de las fuentes principales de gases de efecto invernadero de generación antropogénica y el potencial de [emim][B(CN)4] para su captura ha sido recientemente reportado. Con fines comparativos, se analizaron los solventes [emim][B(CN)4] y [emim][Tf2N], tanto en la condición de dilución infinita, como en altas concentraciones. Las simulaciones confirmaron lo observado experimentalmente, en tanto se requiere de una presión considerablemente menor en [emim][B(CN)4] para obtener una misma molalidad de CO2. Por otra parte, se predijeron los coeficientes de actividad a dilución infinita de los solutos hexano, benceno, ciclohexano, etanol y agua en [emim][B(CN)4], y se compararon con valores experimentales reportados recientemente en la literatura. Finalmente, en el Capítulo 6 se exponen las conclusiones y consideraciones finales de la presente investigación, como también algunas sugerencias para trabajos futuros. En el Capítulo 1 se introducen conceptos de Mecánica Estadística y Simulación Molecular (SM) que han sido fundamentales para el desarrollo de esta tesis. A esto antecede una revisión bibliográfica en la cual se destacan factores determinantes para que la Simulación Molecular constituya actualmente una herramienta de investigación en la Ingeniería Química. En el Capítulo 2 se analizan y desarrollan métodos de Dinámica Molecular (DM) de cuerpos rígidos en los ensambles NVE y NVT, motivado principalmente por resultados insatisfactorios obtenidos con un integrador NVT implementado en softwares muy utilizados por la comunidad de SM, y que acopla termostatos independientes a los grados de libertad traslacionales y rotacionales. En particular, para el sistema de agua líquida, dicha estrategia no logra reproducir la temperatura especificada, inclusive para un paso de tiempo pequeño de 1 fs. Ante esto, es natural preguntarse si el problema podría estar vinculado con el integrador NVE, que es la base del método NVT. Una anomalía detectada fue la violación del teorema de equipartición de la energía cinética, lo cual tiene origen en la discretización de la integración numérica. Esto ya ha sido reportado en la literatura, pero sólo se mostró el efecto de esos errores sobre diversas propiedades termodinámicas y, hasta donde se sabe, no existen trabajos que hayan revisado el método NVT mencionado. Esto motivó la derivación de un integrador NVE con una formulación matemática simplificada de las ecuaciones de movimiento. En la presente investigación se demuestra que el origen de las anomalías está relacionado con la disparidad de los momentos de inercia. Además, se presenta un procedimiento simple para disminuir el efecto de los errores de discretización, que viene dado por la redistribución de las masas atómicas. / The present investigation focuses on two main topics. The first is related to sampling strategies for the simulation of molecules modeled as rigid bodies. This trigger a second line of research, which aims to calculate solvation free energies and related thermodynamic properties. Chapter 1 introduces concepts of Statistical Mechanics and Molecular Simulation (MS) needed for the development of this thesis. This is preceded by a literature review that highlights the major factors that drove Molecular Simulation to become a research tool in Chemical Engineering. Chapter 2 is devoted to the analysis and development of integrators for Molecular Dynamics (MD) with rigid bodies in the NVE and NVT ensembles. This was mainly motivated by unsatisfactory results obtained with an NVT integrator that couples independent thermostats to the translational and rotational degrees of freedom, which is implemented in software packages widely used by the MS community. In the case of liquid water, such strategy fails to reproduce the specified temperature, even for a time step as small as 1 fs. Thus, it is natural to ask whether the problem could be linked to the NVE integrator, which is the basis of the NVT method. An anomalous violation of the kinetic-energy equipartition theorem was detected, originated by the time discretization employed in the numerical integration. This has already been reported in the literature, but the discussion was limited to the effect of these errors on various thermodynamic properties and, as far as is known, no one has reviewed the NVT method mentioned above. This motivated the derivation of an NVE integrator with a simplified mathematical formulation of the equations of motion. In the present investigation it is shown that the origin of the anomalies is related to a large difference in the moments of inertia of a rigid molecule. In addition, a simple procedure for reducing the effect of discretization errors is presented, which consists in redistributing the atomic masses. In Chapter 3, the Hybrid Monte Carlo (HMC) method is applied to the simulation of rigid bodies. A systematic study on the efficiency of HMC was carried out. Then, an on-the-fly optimization procedure was developed, which allows obtaining optimal or quasi-optimal parameters for HMC. The liquid-phase systems assessed were propane, benzene, and water. The implementation of HMC, carried out in LAMMPS, was motivated by questionable aspects of the expanded ensemble method: MD and MC steps are usually combined in a way that violates the condition of detailed balance of probabilities and, in addition, equilibration is not performed after a transition between macrostates takes place. In Chapter 4, an empirical validation of the expanded ensemble method is shown, for which a “correct” free energy profile was determined from independent samples drawn at each macrostate using HMC. Likewise, different transition frequencies between macrostates were evaluated, and in all cases the free energy profile agrees with the reference result. From this analysis, it seems that the questionable aspects do not introduce important systematic errors and the sequential sampling of an expanded ensemble alternating MD and MC yields reliable results. The validation of the expanded ensemble method allowed to tackle, in Chapter 5, the challenge of predicting solvation in ionic liquids and macroscopic properties required in the design of chemical processes. Carbon dioxide produced in combustion processes is one of the main sources of anthropogenic generation of greenhouse gases. On the other hand, the potential of [emim][B(CN)4] for its capture has recently been reported. For comparison, the solvents [emim][B(CN)4] and [emim][Tf2N] were analyzed, both in the condition of infinite dilution and at high concentrations. The simulations confirmed what was observed experimentally, that is, a considerably lower pressure is required in [emim][B(CN)4] to obtain the same molality of CO2. The infinite-dilution activity coefficients of solutes hexane, benzene, cyclohexane, ethanol, and water in [emim][B(CN)4] were also calculated, and a comparison was made with experimental values recently reported in the literature. Finally, Chapter 6 presents the conclusions and final considerations of the present investigation, as well as some suggestions for future work.

El argumento fundamental de esta tesis es el estudio de la solvatación iónica por medio de cálculos con ordenador. Tres lineas de investigación han sido seguidas:(i) Solvatación y mobilidad ionica. Las características principales del processo de intercambio entre la primera y la segunda capa de hidratación iónica para Li+ en agua se ha encontrado ser independiente del estado termodinamico en gran medida. Ha sido demostrado que el desplazamiento cuadrático medio de moléculas pertenecientes a complejos inertes está caracterizado por un largo transitorio debido a la lenta relajación rotacional del complejo. El incremento del coeficiente de difusión iónico debido a los intecambios en la capa de solvatación ha sido calculado por primera vez en el caso de Li+ y Na+. Finalmente, se han derivado leyes de probabilidad que ponen en relación la estereoquímica y la velocidad iónica instantanea.(ii) Plastificantes. Se propone un nuevo procedimiento para el desarrollo de campos de fuerza intramoleculares, que funciona satisfactoriamente en el caso de dos moleculas de interés en las Batterias a Iones de Litio: carbonato de etileno y -butirolactona. Respecto a la solvatación de Li+ en los dos solventes, el ión está coordenado por 4 moleculas a través del oxigeno del carbonilo con pequeñas distorsiones de la geometría molecular. La nueva asignación de los modos vibracionales hecha para las dos moléculas ha permitido calcular los cambios inducidos por el ión litio, explicando varias caracteristicas de los espectros esperimentales.(iii) Polarización. Se ha estudiado la eficacia de los metodos de polarización más comunes para simulaciones de Dinámica Molecular en dímeros ión-molécula, usando calculos ab initio como referencia. En lugar de centrarnos en la superficie de energía potencial completa (procedimiento típico), se ha considerado solo la parte electrostática. Se han desarrollado nuevos modelos polarizables para agua y tetracloruro de carbono, que reproducen el comportamiento de sistemas carga-molécula. Ha sido encontrado que, en el caso de dímeros ión-molécula, se requiere una corrección de amortiguamento de la polarización a cortas distancias. El método de los dipolos puntuales junto al método de amortiguamento de Thole reproduce satisfactoriamente las características principales para cationes y aniones atómicos. / The underlying topic of this thesis is the study of ion solvation by means of computer calculations. Three lines of investigation have been followed:(i) Solvation and Ionic Mobility. The main features of the exchange process between first and second ionic hydration shells for Li+ in water have been found to be largely independent of the thermodynamic state. It has been shown that the mean square displacement of molecules belonging to inert complexes is characterized by a long transient due to the slow rotational relaxation of the complex. The increase of the ionic diffusion coefficient due to solvation shell exchanges has been computed for the first time in the case of Li+ and Na+. Finally, probability laws have been derived which relate the stereochemistry and the instantaneous ionic velocity.(ii) Plasticizers. A new approach for the development of intramolecular force fields is proposed, which performs satisfactorily in the case of two molecules of interest for Lithium Ion Batteries: ethylene carbonate and -butyrolactone. Concerning the solvation of Li+ in both solvents, it is coordinated by 4 molecules through the carbonyl oxygen with slight distorsions of the molecular geometry. The new vibrational mode assignment performed for both molecules has allowed to compute the vibrational shifts induced by the lithium ion, explaining a number of features present in the experimental spectra.(iii) Polarization. The performance of the most commonly used polarization methods for Molecular Dynamics simulation is studied for ion-molecule dimers, using ab initio calculations as benchmark. Instead of focusing on the full potential energy surface (the standard approach), only the electrostatic part is considered. New polarizable models have been developed for water and carbon tetrachloride, which reproduce the behaviour of charge-molecule systems. In the case of ion-molecule dimers it has been found that a polarization damping correction is required at short distances. The point dipole method in conjunction with the Thole damping scheme reproduces rather satisfactorily the main features both for atomic cations and anions.

The theoretical description of bistable materials requires dealing with the interplay of various phenomena, like temperature, environmental effects and electron correlation. We developed a procedure to combine the benefits of the molecular dynamics techniques with the accuracy of the ab initio wave function based methods including various models for the surroundings. The combination of these computational methods involved the making of specific software tools. The proposed procedure has been applied successfully, obtaining good agreements with experimental data, on organic molecules in solvent (cytosine tautomers in water), crystalline materials (NiO, LaMnO3 and TTTA) and inorganic spin-crossover compounds (FeII(bpy)3). We achieved a significant improvement in the description of their absorption spectra: including ligand-to-metal and metal-to-metal charge transfer processes, formally dipole forbidden transitions and the broadening of the spectral bands. Moreover, we observe dramatic changes on the electronic structure by incorporating the environmental effects on the theoretical model. / La descripció teòrica de materials biestables requereix el tractament de diversos fenòmens interactuants, com la temperatura, els efectes del medi i la correlació electrònica. S'ha desenvolupat un procediment que combina els beneficis de la dinàmica molecular amb la precisió dels mètodes ab initio basats en la funció d'ona incloent diferents models de l'entorn. La combinació d'aquests mètodes computacionals ha involucrat la creació de programari específic. El procediment proposat ha estat aplicat amb èxit, obtenint bona concordança amb els experiments, a molècules orgàniques en solvent (citosina en aigua), materials cristal•lins (NiO, LaMnO3 i TTTA) i compostos spin-crossover inorgànics (FeII(bpy)3). S'ha assolit una millora significativa en la descripció del seus espectres d'absorció: incloent la transferència de càrrega lligand-metall i metall-metall, les transicions formalment prohibides per dipol i l'eixamplament de les bandes espectrals. A més, s'observen canvis importants en l'estructura electrònica al incorporar els efectes de l'entorn en el model teòric.

Son bien conocidas las interacciones que generan la conformación de complejos Enzima-Sustrato como el que se estudia en el presente trabajo, sin embargo, a pesar de los diversos avances que se han hecho al respecto, todavía no se encuentra una técnica efectiva (pero sobre todo eficiente) para una caracterización global de esta interacción. Esto permitiría, por ejemplo, un entendimiento más profundo de la acción catalizadora de la Enzima y de los mecanismos que regula, así como también el desarrollo de inhibidores de su actividad específica. Hoy en día, las técnicas utilizadas para el estudio de conformación tridimensional de macromoléculas biológicas, tales como Difracción de Rayos X (XRD), Difracción de Neutrones (ND), y Resonancia Magnética Nuclear (NMR), han evolucionado notablemente, y esto ha permitido contar con copiosa información accesible a toda la comunidad científica mundial a través de las bases de datos de proteínas (PDB), con acceso libre a través de internet. Asimismo, las técnicas de simulación computacional permiten el modelado y análisis detallado de la estructura microscópica y las propiedades dinámicas de estas macromoléculas, como también de su interacción con otras sustancias. Con este trasfondo es que se inicia un estudio de la interacción de una enzima (la Albúmina Sérica Humana en este caso) con su sustrato. El sustrato utilizado, elegido de entre la gran variedad de pequeñas moléculas hidrofóbicas que interactúan con la Albúmina, fue el Ácido Acetil Salicílico. Con el propósito de desarrollar un método de estudio de la interacción enzima-sustrato, se describen en la presente Tesis los pasos dados en pos de este objetivo.

Se estudió un sistema de 3,6864×104 partículas que interactúan a través del potencial de Lennard-Jones mediante dinámica molecular, usando un código paralelo que integra las ecuaciones de movimiento diseñadas para simular un sistema a tensor de presiones y temperatura constantes (NPT) en dos dimensiones. Se investigó una región del espacio de fase correspondiente a presión nula y temperaturas cercanas al punto de fusión, para comparar los resultados con las predicciones de la teoría de Kosterlitz, Thouless, Halperin, Nelson y Young (KTHNY). En esta teoría la fusión de un sólido bidimensional, provocada por los defectos topológicos, ocurre a través de dos transiciones de fase continuas. En la primera transición se pierde el orden traslacional y en la segunda el orden orientacional, resultando en un líquido que carece de orden. Los mecanismos que provocan la fusión tienen una estrecha relación con el comportamiento y la dinámica de los defectos, particularmente las dislocaciones y el desligamiento de pares de ellas. En la teoría KTHNY las constantes elásticas se acercan a un valor universal cuando el sólido se acerca a su temperatura de fusión. Con el n de explorar la compatibilidad del sistema simulado con la teoría se ha estudiado el comportamiento de la entalpía, las constantes elásticas, la fracción de defectos y se ha hecho un análisis visual de los defectos en función de la temperatura. También se investigó el número de iteraciones que demora el sistema en llegar al equilibrio en función de la temperatura y las condiciones iniciales. Se ha observado una transición de fase sólido líquido entre las temperaturas reducidas 0,40725 (sólido) y 0,4095 (líquido). Se ha estudiado el tiempo que demora el sistema en llegar al equilibrio en función de la temperatura. Al acercarse a la temperatura de transición este tiempo aumenta. El comportamiento de las propiedades mecánicas del sistema está en acuerdo con la teoría KTHNY. El análisis de los defectos presentes en el sistema a diferentes temperaturas permite concluir que en el sólido frío sólo se observan pares de dislocaciones ligadas mientras que al subir la temperatura y acercarse a la transición de fase se forman regiones densas de defectos y los pares se empiezan a desligar. En el líquido se ve una mayor concentración de defectos muy desordenados. Este escenario está de acuerdo con la teoría KTHNY que dice que la fusión ocurre a partir del desligamiento de pares de dislocaciones.