test/jalview/structure/Mapping.java

   1 package jalview.structure;
   2
   3 import static org.junit.Assert.assertEquals;
   4 import static org.junit.Assert.assertTrue;
   5 import static org.junit.Assert.fail;
   6
   7 import org.junit.Assert;
   8 import org.junit.Ignore;
   9 import org.junit.Test;
  10
  11 import MCview.PDBfile;
  12
  13 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
  14 import jalview.datamodel.Annotation;
  15 import jalview.datamodel.Sequence;
  16 import jalview.datamodel.SequenceI;
  17 import jalview.gui.AlignFrame;
  18 import jalview.io.FileLoader;
  19 import jalview.io.FormatAdapter;
  20
  21 public class Mapping
  22 {
  23
  24   /*
  25    * more test data
  26    *
  27    * 1QCF|A/101-121 SFQKGDQMVVLEESGEWWKAR Ser 114 jumps to Gly 116 at position
  28    * 115 in PDB Res Numbering secondary structure numbers in jmol seem to be in
  29    * msd numbering, not pdb res numbering.
  30    */
  31   @Test
  32   @Ignore
  33   public void pdbEntryPositionMap() throws Exception
  34   {
  35     fail("This test intentionally left to fail");
  36     for (int offset = 0; offset < 20; offset += 6)
  37     {
  38       // check we put the secondary structure in the right position
  39       Sequence uprot = new Sequence("TheProtSeq",
  40               "DAWEIPRESLKLEKKLGAGQFGEVWMATYNKHTKVAVKTMKPGSMSVEAFLAEANVMKTL");
  41       uprot.setStart(offset + 258); // make it harder - create a fake
  42                                     // relocation problem for jalview to
  43                                     // deal with
  44       uprot.setEnd(uprot.getStart() + uprot.getLength() - 1);
  45       // original numbers taken from
  46       // http://www.ebi.ac.uk/pdbe-srv/view/entry/1qcf/secondary.html
  47       // these are in numbering relative to the subsequence above
  48       int coils[] =
  49       { 266, 275, 278, 287, 289, 298, 302, 316 }, helices[] = new int[]
  50       { 303, 315 }, sheets[] = new int[]
  51       { 267, 268, 269, 270 };
  52
  53       StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
  54       PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
  55       { uprot }, new String[]
  56       { "A" }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
  57               jalview.io.FormatAdapter.FILE);
  58       assertTrue(pmap != null);
  59       SequenceI protseq = pmap.getSeqsAsArray()[0];
  60       AlignmentAnnotation pstra = protseq
  61               .getAnnotation("Secondary Structure")[0];
  62       int pinds, pinde;
  63       pstra.restrict((pinds = protseq.findIndex(258) - 1),
  64               pinde = (protseq.findIndex(317) - 1));
  65       int op;
  66       System.out.println("PDB Annot");
  67       for (char c : protseq.getSubSequence(pinds, pinde).getSequence())
  68       {
  69         System.out.print(c + ", ");
  70       }
  71       System.out.println("\n" + pstra + "\n\nsubsequence\n");
  72       for (char c : uprot.getSequence())
  73       {
  74         System.out.print(c + ", ");
  75       }
  76       System.out.println("");
  77       for (AlignmentAnnotation ss : uprot
  78               .getAnnotation("Secondary Structure"))
  79       {
  80         ss.adjustForAlignment();
  81         System.out.println("Uniprot Annot\n" + ss);
  82         assertTrue(ss.hasIcons);
  83         char expected = 'H';
  84         for (int p : helices)
  85         {
  86           Annotation a = ss.annotations[op = (uprot.findIndex(offset + p) - 1)];
  87           assertTrue(
  88                   "Expected a helix at position " + p + uprot.getCharAt(op)
  89                           + " but got coil", a != null);
  90           assertEquals("Expected a helix at position " + p,
  91                   a.secondaryStructure, expected);
  92         }
  93         expected = 'E';
  94         for (int p : sheets)
  95         {
  96           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
  97           assertTrue(
  98                   "Expected a strand at position " + p + " but got coil",
  99                   a != null);
 100           assertEquals("Expected a strand at position " + p,
 101                   a.secondaryStructure, expected);
 102         }
 103         expected = ' ';
 104         for (int p : coils)
 105         {
 106           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
 107           assertTrue("Expected coil at position " + p + " but got "
 108                   + a.secondaryStructure, a == null);
 109         }
 110       }
 111     }
 112   }
 113
 114   @Test
 115   @Ignore
 116   public void testPDBentryMapping() throws Exception
 117   {
 118     fail("This test intentionally left to fail");
 119     Sequence sq = new Sequence(
 120             "1GAQ A subseq 126 to 219",
 121             "EIVKGVCSNFLCDLQPGDNVQITGPVGKEMLMPKDPNATIIMLATGTGIAPFRSFLWKMFFEKHDDYKFNGLGWLFLGVPTSSSLLYKEEFGKM");
 122     Sequence sq1 = new Sequence(sq);
 123     String inFile;
 124     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 125     // Associate the 1GAQ pdb file with the subsequence 'imported' from another
 126     // source
 127     PDBfile pde = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 128     { sq }, new String[]
 129     { "A" }, inFile = "examples/1gaq.txt", jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 130     assertTrue("PDB File couldn't be found", pde != null);
 131     StructureMapping[] mp = ssm.getMapping(inFile);
 132     assertTrue("No mappings made.", mp != null && mp.length > 0);
 133     int nsecStr = 0, nsTemp = 0;
 134     // test for presence of transferred annotation on sequence
 135     for (AlignmentAnnotation alan : sq.getAnnotation())
 136     {
 137       if (alan.hasIcons)
 138       {
 139         nsecStr++;
 140       }
 141       if (alan.graph == alan.LINE_GRAPH)
 142       {
 143         nsTemp++;
 144       }
 145     }
 146     assertEquals(
 147             "Only one secondary structure should be transferred to associated sequence.",
 148             1, nsecStr);
 149     assertEquals(
 150             "Only two line graphs should be transferred to associated sequence.",
 151             2, nsTemp);
 152     // Now test the transfer function and compare annotated positions
 153     for (StructureMapping origMap : mp)
 154     {
 155       if (origMap.getSequence() == sq)
 156       {
 157         assertEquals("Mapping was incomplete.", sq.getLength() - 1,
 158                 (origMap.getPDBResNum(sq.getEnd()) - origMap
 159                         .getPDBResNum(sq.getStart())));
 160         // sanity check - if this fails, mapping from first position in sequence
 161         // we want to transfer to is not where we expect
 162         assertEquals(1, origMap.getSeqPos(126));
 163         SequenceI firstChain = pde.getSeqs().get(0);
 164         // Compare the annotated positions on the PDB chain sequence with the
 165         // annotation on the associated sequence
 166         for (AlignmentAnnotation alan : firstChain.getAnnotation())
 167         {
 168           AlignmentAnnotation transfer = origMap.transfer(alan);
 169           System.out.println("pdb:" + firstChain.getSequenceAsString());
 170           System.out.println("ann:" + alan.toString());
 171           System.out.println("pdb:" + sq.getSequenceAsString());
 172           System.out.println("ann:" + transfer.toString());
 173
 174           for (int p = 0, pSize = firstChain.getLength(); p < pSize; p++)
 175           {
 176             // walk along the pdb chain's jalview sequence
 177             int rseqpos;
 178             int fpos = origMap.getSeqPos(rseqpos = firstChain
 179                     .findPosition(p));
 180             // only look at positions where there is a corresponding position in
 181             // mapping
 182             if (fpos < 1)
 183             {
 184               continue;
 185             }
 186             // p is index into PDB residue entries
 187             // rseqpos is pdb sequence position for position p
 188             // fpos is sequence position for associated position for rseqpos
 189             // tanpos is the column for the mapped sequence position
 190             int tanpos = sq.findIndex(fpos) - 1;
 191             if (tanpos < 0 || transfer.annotations.length <= tanpos)
 192             {
 193               // gone beyond mapping to the sequence
 194               break;
 195             }
 196
 197             Annotation a = transfer.annotations[tanpos], b = alan.annotations[p];
 198             assertEquals("Non-equivalent annotation element at " + p + "("
 199                     + rseqpos + ")" + " expected at " + fpos + " (alIndex "
 200                     + tanpos + ")",
 201                     a == null ? a : a.toString(),
 202                     b == null ? b : b.toString());
 203             System.out.print("(" + a + "|" + b + ")");
 204           }
 205
 206         }
 207       }
 208     }
 209   }
 210
 211   /**
 212    * corner case for pdb mapping - revealed a problem with the AlignSeq->Mapping
 213    * transform
 214    *
 215    */
 216   @Test
 217   public void mapFer1From3W5V() throws Exception
 218   {
 219     AlignFrame seqf = new FileLoader(false)
 220             .LoadFileWaitTillLoaded(
 221                     ">FER1_MAIZE/1-150 Ferredoxin-1, chloroplast precursor\nMATVLGSPRAPAFFFSSSSLRAAPAPTAVALPAAKVGIMGRSASSRRRLRAQATYNVKLITPEGEVELQVPD\nDVYILDQAEEDGIDLPYSCRAGSCSSCAGKVVSGSVDQSDQSYLDDGQIADGWVLTCHAYPTSDVVIETHKE\nEELTGA",
 222                     FormatAdapter.PASTE, "FASTA");
 223     SequenceI newseq = seqf.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 224     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 225     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 226     { newseq }, new String[]
 227     { null }, "examples/3W5V.pdb",
 228             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 229     if (pmap == null)
 230     {
 231       Assert.fail("Couldn't make a mapping for 3W5V to FER1_MAIZE");
 232     }
 233   }
 234
 235   /**
 236    * compare reference annotation for imported pdb sequence to identical
 237    * seuqence with transferred annotation from mapped pdb file
 238    */
 239   @Test
 240   public void compareTransferredToRefPDBAnnot() throws Exception
 241   {
 242     AlignFrame ref = new FileLoader(false)
 243             .LoadFileWaitTillLoaded("test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 244                     jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 245     SequenceI refseq = ref.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 246     SequenceI newseq = new Sequence(refseq.getName() + "Copy",
 247             refseq.getSequenceAsString());
 248     // make it harder by shifting the copy vs the reference
 249     newseq.setStart(refseq.getStart() + 25);
 250     newseq.setEnd(refseq.getLength() + 25 + refseq.getStart());
 251     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 252     ssm.setProcessSecondaryStructure(true);
 253     ssm.setAddTempFacAnnot(true);
 254     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 255     { newseq }, new String[]
 256     { null }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 257             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 258     assertTrue(pmap != null);
 259     assertEquals("Original and copied sequence of different lengths.",
 260             refseq.getLength(), newseq.getLength());
 261     assertTrue(refseq.getAnnotation() != null
 262             && refseq.getAnnotation().length > 0);
 263     assertTrue(newseq.getAnnotation() != null
 264             && newseq.getAnnotation().length > 0);
 265     for (AlignmentAnnotation oannot : refseq.getAnnotation())
 266     {
 267       for (AlignmentAnnotation tannot : newseq.getAnnotation(oannot.label))
 268       {
 269         for (int p = 0, pSize = refseq.getLength(); p < pSize; p++)
 270         {
 271           Annotation orig = oannot.annotations[p], tran = tannot.annotations[p];
 272           assertTrue("Mismatch: coil and non coil site " + p, orig == tran
 273                   || orig != null && tran != null);
 274           if (tran != null)
 275           {
 276             assertEquals("Mismatch in secondary structure at site " + p,
 277                     tran.secondaryStructure, orig.secondaryStructure);
 278           }
 279         }
 280       }
 281     }
 282   }
 283 }