src/jalview/datamodel/Sequence.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
   3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
   4  *
   5  * This file is part of Jalview.
   6  *
   7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  20  */
  21 package jalview.datamodel;
  22
  23 import jalview.analysis.AlignSeq;
  24 import jalview.api.DBRefEntryI;
  25 import jalview.util.DBRefUtils;
  26 import jalview.util.MapList;
  27 import jalview.util.StringUtils;
  28
  29 import java.util.ArrayList;
  30 import java.util.Arrays;
  31 import java.util.Collections;
  32 import java.util.Enumeration;
  33 import java.util.List;
  34 import java.util.Vector;
  35
  36 import fr.orsay.lri.varna.models.rna.RNA;
  37
  38 /**
  39  *
  40  * Implements the SequenceI interface for a char[] based sequence object.
  41  *
  42  * @author $author$
  43  * @version $Revision$
  44  */
  45 public class Sequence extends ASequence implements SequenceI
  46 {
  47   SequenceI datasetSequence;
  48
  49   String name;
  50
  51   private char[] sequence;
  52
  53   String description;
  54
  55   int start;
  56
  57   int end;
  58
  59   Vector<PDBEntry> pdbIds;
  60
  61   String vamsasId;
  62
  63   DBRefEntry[] dbrefs;
  64
  65   RNA rna;
  66
  67   /**
  68    * This annotation is displayed below the alignment but the positions are tied
  69    * to the residues of this sequence
  70    *
  71    * TODO: change to List<>
  72    */
  73   Vector<AlignmentAnnotation> annotation;
  74
  75   /**
  76    * The index of the sequence in a MSA
  77    */
  78   int index = -1;
  79
  80   /** array of sequence features - may not be null for a valid sequence object */
  81   public SequenceFeature[] sequenceFeatures;
  82
  83   /**
  84    * Creates a new Sequence object.
  85    *
  86    * @param name
  87    *          display name string
  88    * @param sequence
  89    *          string to form a possibly gapped sequence out of
  90    * @param start
  91    *          first position of non-gap residue in the sequence
  92    * @param end
  93    *          last position of ungapped residues (nearly always only used for
  94    *          display purposes)
  95    */
  96   public Sequence(String name, String sequence, int start, int end)
  97   {
  98     initSeqAndName(name, sequence.toCharArray(), start, end);
  99   }
 100
 101   public Sequence(String name, char[] sequence, int start, int end)
 102   {
 103     initSeqAndName(name, sequence, start, end);
 104   }
 105
 106   /**
 107    * Stage 1 constructor - assign name, sequence, and set start and end fields.
 108    * start and end are updated values from name2 if it ends with /start-end
 109    *
 110    * @param name2
 111    * @param sequence2
 112    * @param start2
 113    * @param end2
 114    */
 115   protected void initSeqAndName(String name2, char[] sequence2, int start2,
 116           int end2)
 117   {
 118     this.name = name2;
 119     this.sequence = sequence2;
 120     this.start = start2;
 121     this.end = end2;
 122     parseId();
 123     checkValidRange();
 124   }
 125
 126   com.stevesoft.pat.Regex limitrx = new com.stevesoft.pat.Regex(
 127           "[/][0-9]{1,}[-][0-9]{1,}$");
 128
 129   com.stevesoft.pat.Regex endrx = new com.stevesoft.pat.Regex("[0-9]{1,}$");
 130
 131   void parseId()
 132   {
 133     if (name == null)
 134     {
 135       System.err
 136               .println("POSSIBLE IMPLEMENTATION ERROR: null sequence name passed to constructor.");
 137       name = "";
 138     }
 139     // Does sequence have the /start-end signature?
 140     if (limitrx.search(name))
 141     {
 142       name = limitrx.left();
 143       endrx.search(limitrx.stringMatched());
 144       setStart(Integer.parseInt(limitrx.stringMatched().substring(1,
 145               endrx.matchedFrom() - 1)));
 146       setEnd(Integer.parseInt(endrx.stringMatched()));
 147     }
 148   }
 149
 150   void checkValidRange()
 151   {
 152     // Note: JAL-774 :
 153     // http://issues.jalview.org/browse/JAL-774?focusedCommentId=11239&page=com.atlassian.jira.plugin.system.issuetabpanels:comment-tabpanel#comment-11239
 154     {
 155       int endRes = 0;
 156       for (int j = 0; j < sequence.length; j++)
 157       {
 158         if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
 159         {
 160           endRes++;
 161         }
 162       }
 163       if (endRes > 0)
 164       {
 165         endRes += start - 1;
 166       }
 167
 168       if (end < endRes)
 169       {
 170         end = endRes;
 171       }
 172     }
 173
 174   }
 175
 176   /**
 177    * Creates a new Sequence object.
 178    *
 179    * @param name
 180    *          DOCUMENT ME!
 181    * @param sequence
 182    *          DOCUMENT ME!
 183    */
 184   public Sequence(String name, String sequence)
 185   {
 186     this(name, sequence, 1, -1);
 187   }
 188
 189   /**
 190    * Creates a new Sequence object with new AlignmentAnnotations but inherits
 191    * any existing dataset sequence reference. If non exists, everything is
 192    * copied.
 193    *
 194    * @param seq
 195    *          if seq is a dataset sequence, behaves like a plain old copy
 196    *          constructor
 197    */
 198   public Sequence(SequenceI seq)
 199   {
 200     this(seq, seq.getAnnotation());
 201   }
 202
 203   /**
 204    * Create a new sequence object with new features, DBRefEntries, and PDBIds
 205    * but inherits any existing dataset sequence reference, and duplicate of any
 206    * annotation that is present in the given annotation array.
 207    *
 208    * @param seq
 209    *          the sequence to be copied
 210    * @param alAnnotation
 211    *          an array of annotation including some associated with seq
 212    */
 213   public Sequence(SequenceI seq, AlignmentAnnotation[] alAnnotation)
 214   {
 215     initSeqFrom(seq, alAnnotation);
 216
 217   }
 218
 219   /**
 220    * does the heavy lifting when cloning a dataset sequence, or coping data from
 221    * dataset to a new derived sequence.
 222    *
 223    * @param seq
 224    *          - source of attributes.
 225    * @param alAnnotation
 226    *          - alignment annotation present on seq that should be copied onto
 227    *          this sequence
 228    */
 229   protected void initSeqFrom(SequenceI seq,
 230           AlignmentAnnotation[] alAnnotation)
 231   {
 232     {
 233       char[] oseq = seq.getSequence();
 234       initSeqAndName(seq.getName(), Arrays.copyOf(oseq, oseq.length),
 235               seq.getStart(),
 236             seq.getEnd());
 237     }
 238     description = seq.getDescription();
 239     if (seq != datasetSequence)
 240     {
 241       setDatasetSequence(seq.getDatasetSequence());
 242     }
 243     if (datasetSequence == null && seq.getDBRefs() != null)
 244     {
 245       // only copy DBRefs and seqfeatures if we really are a dataset sequence
 246       DBRefEntry[] dbr = seq.getDBRefs();
 247       for (int i = 0; i < dbr.length; i++)
 248       {
 249         addDBRef(new DBRefEntry(dbr[i]));
 250       }
 251       if (seq.getSequenceFeatures() != null)
 252       {
 253         SequenceFeature[] sf = seq.getSequenceFeatures();
 254         for (int i = 0; i < sf.length; i++)
 255         {
 256           addSequenceFeature(new SequenceFeature(sf[i]));
 257         }
 258       }
 259     }
 260     if (seq.getAnnotation() != null)
 261     {
 262       AlignmentAnnotation[] sqann = seq.getAnnotation();
 263       for (int i = 0; i < sqann.length; i++)
 264       {
 265         if (sqann[i] == null)
 266         {
 267           continue;
 268         }
 269         boolean found = (alAnnotation == null);
 270         if (!found)
 271         {
 272           for (int apos = 0; !found && apos < alAnnotation.length; apos++)
 273           {
 274             found = (alAnnotation[apos] == sqann[i]);
 275           }
 276         }
 277         if (found)
 278         {
 279           // only copy the given annotation
 280           AlignmentAnnotation newann = new AlignmentAnnotation(sqann[i]);
 281           addAlignmentAnnotation(newann);
 282         }
 283       }
 284     }
 285     if (seq.getAllPDBEntries() != null)
 286     {
 287       Vector<PDBEntry> ids = seq.getAllPDBEntries();
 288       for (PDBEntry pdb : ids)
 289       {
 290         this.addPDBId(new PDBEntry(pdb));
 291       }
 292     }
 293   }
 294
 295
 296   @Override
 297   public void setSequenceFeatures(SequenceFeature[] features)
 298   {
 299     if (datasetSequence == null)
 300     {
 301       sequenceFeatures = features;
 302     }
 303     else
 304     {
 305       if (datasetSequence.getSequenceFeatures() != features
 306               && datasetSequence.getSequenceFeatures() != null
 307               && datasetSequence.getSequenceFeatures().length > 0)
 308       {
 309         new Exception(
 310                 "Warning: JAL-2046 side effect ? Possible implementation error: overwriting dataset sequence features by setting sequence features on alignment")
 311                 .printStackTrace();
 312       }
 313       datasetSequence.setSequenceFeatures(features);
 314     }
 315   }
 316
 317   @Override
 318   public synchronized void addSequenceFeature(SequenceFeature sf)
 319   {
 320     if (sequenceFeatures==null && datasetSequence != null)
 321     {
 322       datasetSequence.addSequenceFeature(sf);
 323       return;
 324     }
 325     if (sequenceFeatures == null)
 326     {
 327       sequenceFeatures = new SequenceFeature[0];
 328     }
 329
 330     for (int i = 0; i < sequenceFeatures.length; i++)
 331     {
 332       if (sequenceFeatures[i].equals(sf))
 333       {
 334         return;
 335       }
 336     }
 337
 338     SequenceFeature[] temp = new SequenceFeature[sequenceFeatures.length + 1];
 339     System.arraycopy(sequenceFeatures, 0, temp, 0, sequenceFeatures.length);
 340     temp[sequenceFeatures.length] = sf;
 341
 342     sequenceFeatures = temp;
 343   }
 344
 345   @Override
 346   public void deleteFeature(SequenceFeature sf)
 347   {
 348     if (sequenceFeatures == null)
 349     {
 350       if (datasetSequence!=null) {
 351           datasetSequence.deleteFeature(sf);
 352       }
 353       return;
 354     }
 355
 356     int index = 0;
 357     for (index = 0; index < sequenceFeatures.length; index++)
 358     {
 359       if (sequenceFeatures[index].equals(sf))
 360       {
 361         break;
 362       }
 363     }
 364
 365     if (index == sequenceFeatures.length)
 366     {
 367       return;
 368     }
 369
 370     int sfLength = sequenceFeatures.length;
 371     if (sfLength < 2)
 372     {
 373       sequenceFeatures = null;
 374     }
 375     else
 376     {
 377       SequenceFeature[] temp = new SequenceFeature[sfLength - 1];
 378       System.arraycopy(sequenceFeatures, 0, temp, 0, index);
 379
 380       if (index < sfLength)
 381       {
 382         System.arraycopy(sequenceFeatures, index + 1, temp, index,
 383                 sequenceFeatures.length - index - 1);
 384       }
 385
 386       sequenceFeatures = temp;
 387     }
 388   }
 389
 390   /**
 391    * Returns the sequence features (if any), looking first on the sequence, then
 392    * on its dataset sequence, and so on until a non-null value is found (or
 393    * none). This supports retrieval of sequence features stored on the sequence
 394    * (as in the applet) or on the dataset sequence (as in the Desktop version).
 395    *
 396    * @return
 397    */
 398   @Override
 399   public SequenceFeature[] getSequenceFeatures()
 400   {
 401     SequenceFeature[] features = sequenceFeatures;
 402
 403     SequenceI seq = this;
 404     int count = 0; // failsafe against loop in sequence.datasetsequence...
 405     while (features == null && seq.getDatasetSequence() != null
 406             && count++ < 10)
 407     {
 408       seq = seq.getDatasetSequence();
 409       features = ((Sequence) seq).sequenceFeatures;
 410     }
 411     return features;
 412   }
 413
 414   @Override
 415   public boolean addPDBId(PDBEntry entry)
 416   {
 417     if (pdbIds == null)
 418     {
 419       pdbIds = new Vector<PDBEntry>();
 420       pdbIds.add(entry);
 421       return true;
 422     }
 423
 424     for (PDBEntry pdbe : pdbIds)
 425     {
 426       if (pdbe.updateFrom(entry))
 427       {
 428         return false;
 429       }
 430     }
 431     pdbIds.addElement(entry);
 432     return true;
 433   }
 434
 435   /**
 436    * DOCUMENT ME!
 437    *
 438    * @param id
 439    *          DOCUMENT ME!
 440    */
 441   @Override
 442   public void setPDBId(Vector<PDBEntry> id)
 443   {
 444     pdbIds = id;
 445   }
 446
 447   /**
 448    * DOCUMENT ME!
 449    *
 450    * @return DOCUMENT ME!
 451    */
 452   @Override
 453   public Vector<PDBEntry> getAllPDBEntries()
 454   {
 455     return pdbIds == null ? new Vector<PDBEntry>() : pdbIds;
 456   }
 457
 458   /**
 459    * DOCUMENT ME!
 460    *
 461    * @return DOCUMENT ME!
 462    */
 463   @Override
 464   public String getDisplayId(boolean jvsuffix)
 465   {
 466     StringBuffer result = new StringBuffer(name);
 467     if (jvsuffix)
 468     {
 469       result.append("/" + start + "-" + end);
 470     }
 471
 472     return result.toString();
 473   }
 474
 475   /**
 476    * DOCUMENT ME!
 477    *
 478    * @param name
 479    *          DOCUMENT ME!
 480    */
 481   @Override
 482   public void setName(String name)
 483   {
 484     this.name = name;
 485     this.parseId();
 486   }
 487
 488   /**
 489    * DOCUMENT ME!
 490    *
 491    * @return DOCUMENT ME!
 492    */
 493   @Override
 494   public String getName()
 495   {
 496     return this.name;
 497   }
 498
 499   /**
 500    * DOCUMENT ME!
 501    *
 502    * @param start
 503    *          DOCUMENT ME!
 504    */
 505   @Override
 506   public void setStart(int start)
 507   {
 508     this.start = start;
 509   }
 510
 511   /**
 512    * DOCUMENT ME!
 513    *
 514    * @return DOCUMENT ME!
 515    */
 516   @Override
 517   public int getStart()
 518   {
 519     return this.start;
 520   }
 521
 522   /**
 523    * DOCUMENT ME!
 524    *
 525    * @param end
 526    *          DOCUMENT ME!
 527    */
 528   @Override
 529   public void setEnd(int end)
 530   {
 531     this.end = end;
 532   }
 533
 534   /**
 535    * DOCUMENT ME!
 536    *
 537    * @return DOCUMENT ME!
 538    */
 539   @Override
 540   public int getEnd()
 541   {
 542     return this.end;
 543   }
 544
 545   /**
 546    * DOCUMENT ME!
 547    *
 548    * @return DOCUMENT ME!
 549    */
 550   @Override
 551   public int getLength()
 552   {
 553     return this.sequence.length;
 554   }
 555
 556   /**
 557    * DOCUMENT ME!
 558    *
 559    * @param seq
 560    *          DOCUMENT ME!
 561    */
 562   @Override
 563   public void setSequence(String seq)
 564   {
 565     this.sequence = seq.toCharArray();
 566     checkValidRange();
 567   }
 568
 569   @Override
 570   public String getSequenceAsString()
 571   {
 572     return new String(sequence);
 573   }
 574
 575   @Override
 576   public String getSequenceAsString(int start, int end)
 577   {
 578     return new String(getSequence(start, end));
 579   }
 580
 581   @Override
 582   public char[] getSequence()
 583   {
 584     return sequence;
 585   }
 586
 587   /*
 588    * (non-Javadoc)
 589    *
 590    * @see jalview.datamodel.SequenceI#getSequence(int, int)
 591    */
 592   @Override
 593   public char[] getSequence(int start, int end)
 594   {
 595     if (start < 0)
 596     {
 597       start = 0;
 598     }
 599     // JBPNote - left to user to pad the result here (TODO:Decide on this
 600     // policy)
 601     if (start >= sequence.length)
 602     {
 603       return new char[0];
 604     }
 605
 606     if (end >= sequence.length)
 607     {
 608       end = sequence.length;
 609     }
 610
 611     char[] reply = new char[end - start];
 612     System.arraycopy(sequence, start, reply, 0, end - start);
 613
 614     return reply;
 615   }
 616
 617   @Override
 618   public SequenceI getSubSequence(int start, int end)
 619   {
 620     if (start < 0)
 621     {
 622       start = 0;
 623     }
 624     char[] seq = getSequence(start, end);
 625     if (seq.length == 0)
 626     {
 627       return null;
 628     }
 629     int nstart = findPosition(start);
 630     int nend = findPosition(end) - 1;
 631     // JBPNote - this is an incomplete copy.
 632     SequenceI nseq = new Sequence(this.getName(), seq, nstart, nend);
 633     nseq.setDescription(description);
 634     if (datasetSequence != null)
 635     {
 636       nseq.setDatasetSequence(datasetSequence);
 637     }
 638     else
 639     {
 640       nseq.setDatasetSequence(this);
 641     }
 642     return nseq;
 643   }
 644
 645   /**
 646    * Returns the character of the aligned sequence at the given position (base
 647    * zero), or space if the position is not within the sequence's bounds
 648    *
 649    * @return
 650    */
 651   @Override
 652   public char getCharAt(int i)
 653   {
 654     if (i >= 0 && i < sequence.length)
 655     {
 656       return sequence[i];
 657     }
 658     else
 659     {
 660       return ' ';
 661     }
 662   }
 663
 664   /**
 665    * DOCUMENT ME!
 666    *
 667    * @param desc
 668    *          DOCUMENT ME!
 669    */
 670   @Override
 671   public void setDescription(String desc)
 672   {
 673     this.description = desc;
 674   }
 675
 676   /**
 677    * DOCUMENT ME!
 678    *
 679    * @return DOCUMENT ME!
 680    */
 681   @Override
 682   public String getDescription()
 683   {
 684     return this.description;
 685   }
 686
 687   /*
 688    * (non-Javadoc)
 689    *
 690    * @see jalview.datamodel.SequenceI#findIndex(int)
 691    */
 692   @Override
 693   public int findIndex(int pos)
 694   {
 695     // returns the alignment position for a residue
 696     int j = start;
 697     int i = 0;
 698     // Rely on end being at least as long as the length of the sequence.
 699     while ((i < sequence.length) && (j <= end) && (j <= pos))
 700     {
 701       if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[i]))
 702       {
 703         j++;
 704       }
 705
 706       i++;
 707     }
 708
 709     if ((j == end) && (j < pos))
 710     {
 711       return end + 1;
 712     }
 713     else
 714     {
 715       return i;
 716     }
 717   }
 718
 719   @Override
 720   public int findPosition(int i)
 721   {
 722     int j = 0;
 723     int pos = start;
 724     int seqlen = sequence.length;
 725     while ((j < i) && (j < seqlen))
 726     {
 727       if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
 728       {
 729         pos++;
 730       }
 731
 732       j++;
 733     }
 734
 735     return pos;
 736   }
 737
 738   /**
 739    * Returns an int array where indices correspond to each residue in the
 740    * sequence and the element value gives its position in the alignment
 741    *
 742    * @return int[SequenceI.getEnd()-SequenceI.getStart()+1] or null if no
 743    *         residues in SequenceI object
 744    */
 745   @Override
 746   public int[] gapMap()
 747   {
 748     String seq = jalview.analysis.AlignSeq.extractGaps(
 749             jalview.util.Comparison.GapChars, new String(sequence));
 750     int[] map = new int[seq.length()];
 751     int j = 0;
 752     int p = 0;
 753
 754     while (j < sequence.length)
 755     {
 756       if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
 757       {
 758         map[p++] = j;
 759       }
 760
 761       j++;
 762     }
 763
 764     return map;
 765   }
 766
 767   @Override
 768   public int[] findPositionMap()
 769   {
 770     int map[] = new int[sequence.length];
 771     int j = 0;
 772     int pos = start;
 773     int seqlen = sequence.length;
 774     while ((j < seqlen))
 775     {
 776       map[j] = pos;
 777       if (!jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
 778       {
 779         pos++;
 780       }
 781
 782       j++;
 783     }
 784     return map;
 785   }
 786
 787   @Override
 788   public List<int[]> getInsertions()
 789   {
 790     ArrayList<int[]> map = new ArrayList<int[]>();
 791     int lastj = -1, j = 0;
 792     int pos = start;
 793     int seqlen = sequence.length;
 794     while ((j < seqlen))
 795     {
 796       if (jalview.util.Comparison.isGap(sequence[j]))
 797       {
 798         if (lastj == -1)
 799         {
 800           lastj = j;
 801         }
 802       }
 803       else
 804       {
 805         if (lastj != -1)
 806         {
 807           map.add(new int[] { lastj, j - 1 });
 808           lastj = -1;
 809         }
 810       }
 811       j++;
 812     }
 813     if (lastj != -1)
 814     {
 815       map.add(new int[] { lastj, j - 1 });
 816       lastj = -1;
 817     }
 818     return map;
 819   }
 820
 821   @Override
 822   public void deleteChars(int i, int j)
 823   {
 824     int newstart = start, newend = end;
 825     if (i >= sequence.length || i < 0)
 826     {
 827       return;
 828     }
 829
 830     char[] tmp = StringUtils.deleteChars(sequence, i, j);
 831     boolean createNewDs = false;
 832     // TODO: take a (second look) at the dataset creation validation method for
 833     // the very large sequence case
 834     int eindex = -1, sindex = -1;
 835     boolean ecalc = false, scalc = false;
 836     for (int s = i; s < j; s++)
 837     {
 838       if (jalview.schemes.ResidueProperties.aaIndex[sequence[s]] != 23)
 839       {
 840         if (createNewDs)
 841         {
 842           newend--;
 843         }
 844         else
 845         {
 846           if (!scalc)
 847           {
 848             sindex = findIndex(start) - 1;
 849             scalc = true;
 850           }
 851           if (sindex == s)
 852           {
 853             // delete characters including start of sequence
 854             newstart = findPosition(j);
 855             break; // don't need to search for any more residue characters.
 856           }
 857           else
 858           {
 859             // delete characters after start.
 860             if (!ecalc)
 861             {
 862               eindex = findIndex(end) - 1;
 863               ecalc = true;
 864             }
 865             if (eindex < j)
 866             {
 867               // delete characters at end of sequence
 868               newend = findPosition(i - 1);
 869               break; // don't need to search for any more residue characters.
 870             }
 871             else
 872             {
 873               createNewDs = true;
 874               newend--; // decrease end position by one for the deleted residue
 875               // and search further
 876             }
 877           }
 878         }
 879       }
 880     }
 881     // deletion occured in the middle of the sequence
 882     if (createNewDs && this.datasetSequence != null)
 883     {
 884       // construct a new sequence
 885       Sequence ds = new Sequence(datasetSequence);
 886       // TODO: remove any non-inheritable properties ?
 887       // TODO: create a sequence mapping (since there is a relation here ?)
 888       ds.deleteChars(i, j);
 889       datasetSequence = ds;
 890     }
 891     start = newstart;
 892     end = newend;
 893     sequence = tmp;
 894   }
 895
 896   @Override
 897   public void insertCharAt(int i, int length, char c)
 898   {
 899     char[] tmp = new char[sequence.length + length];
 900
 901     if (i >= sequence.length)
 902     {
 903       System.arraycopy(sequence, 0, tmp, 0, sequence.length);
 904       i = sequence.length;
 905     }
 906     else
 907     {
 908       System.arraycopy(sequence, 0, tmp, 0, i);
 909     }
 910
 911     int index = i;
 912     while (length > 0)
 913     {
 914       tmp[index++] = c;
 915       length--;
 916     }
 917
 918     if (i < sequence.length)
 919     {
 920       System.arraycopy(sequence, i, tmp, index, sequence.length - i);
 921     }
 922
 923     sequence = tmp;
 924   }
 925
 926   @Override
 927   public void insertCharAt(int i, char c)
 928   {
 929     insertCharAt(i, 1, c);
 930   }
 931
 932   @Override
 933   public String getVamsasId()
 934   {
 935     return vamsasId;
 936   }
 937
 938   @Override
 939   public void setVamsasId(String id)
 940   {
 941     vamsasId = id;
 942   }
 943
 944   @Override
 945   public void setDBRefs(DBRefEntry[] dbref)
 946   {
 947     dbrefs = dbref;
 948   }
 949
 950   @Override
 951   public DBRefEntry[] getDBRefs()
 952   {
 953     if (dbrefs == null && datasetSequence != null
 954             && this != datasetSequence)
 955     {
 956       return datasetSequence.getDBRefs();
 957     }
 958     return dbrefs;
 959   }
 960
 961   @Override
 962   public void addDBRef(DBRefEntry entry)
 963   {
 964     if (datasetSequence != null)
 965     {
 966       datasetSequence.addDBRef(entry);
 967       return;
 968     }
 969
 970     if (dbrefs == null)
 971     {
 972       dbrefs = new DBRefEntry[0];
 973     }
 974
 975     for (DBRefEntryI dbr : dbrefs)
 976     {
 977       if (dbr.updateFrom(entry))
 978       {
 979         /*
 980          * found a dbref that either matched, or could be
 981          * updated from, the new entry - no need to add it
 982          */
 983         return;
 984       }
 985     }
 986
 987     /*
 988      * extend the array to make room for one more
 989      */
 990     // TODO use an ArrayList instead
 991     int j = dbrefs.length;
 992     DBRefEntry[] temp = new DBRefEntry[j + 1];
 993     System.arraycopy(dbrefs, 0, temp, 0, j);
 994     temp[temp.length - 1] = entry;
 995
 996     dbrefs = temp;
 997
 998     DBRefUtils.ensurePrimaries(this);
 999   }
1000
1001   @Override
1002   public void setDatasetSequence(SequenceI seq)
1003   {
1004     // TODO check for circular reference before setting?
1005     datasetSequence = seq;
1006   }
1007
1008   @Override
1009   public SequenceI getDatasetSequence()
1010   {
1011     return datasetSequence;
1012   }
1013
1014   @Override
1015   public AlignmentAnnotation[] getAnnotation()
1016   {
1017     return annotation == null ? null : annotation
1018             .toArray(new AlignmentAnnotation[annotation.size()]);
1019   }
1020
1021   @Override
1022   public boolean hasAnnotation(AlignmentAnnotation ann)
1023   {
1024     return annotation == null ? false : annotation.contains(ann);
1025   }
1026
1027   @Override
1028   public void addAlignmentAnnotation(AlignmentAnnotation annotation)
1029   {
1030     if (this.annotation == null)
1031     {
1032       this.annotation = new Vector<AlignmentAnnotation>();
1033     }
1034     if (!this.annotation.contains(annotation))
1035     {
1036       this.annotation.addElement(annotation);
1037     }
1038     annotation.setSequenceRef(this);
1039   }
1040
1041   @Override
1042   public void removeAlignmentAnnotation(AlignmentAnnotation annotation)
1043   {
1044     if (this.annotation != null)
1045     {
1046       this.annotation.removeElement(annotation);
1047       if (this.annotation.size() == 0)
1048       {
1049         this.annotation = null;
1050       }
1051     }
1052   }
1053
1054   /**
1055    * test if this is a valid candidate for another sequence's dataset sequence.
1056    *
1057    */
1058   private boolean isValidDatasetSequence()
1059   {
1060     if (datasetSequence != null)
1061     {
1062       return false;
1063     }
1064     for (int i = 0; i < sequence.length; i++)
1065     {
1066       if (jalview.util.Comparison.isGap(sequence[i]))
1067       {
1068         return false;
1069       }
1070     }
1071     return true;
1072   }
1073
1074   @Override
1075   public SequenceI deriveSequence()
1076   {
1077     Sequence seq=null;
1078     if (datasetSequence == null)
1079     {
1080       if (isValidDatasetSequence())
1081       {
1082         // Use this as dataset sequence
1083         seq = new Sequence(getName(), "", 1, -1);
1084         seq.setDatasetSequence(this);
1085         seq.initSeqFrom(this, getAnnotation());
1086         return seq;
1087       }
1088       else
1089       {
1090         // Create a new, valid dataset sequence
1091         createDatasetSequence();
1092       }
1093     }
1094     return new Sequence(this);
1095   }
1096
1097   private boolean _isNa;
1098
1099   private long _seqhash = 0;
1100
1101   @Override
1102   public boolean isProtein()
1103   {
1104     if (datasetSequence != null)
1105     {
1106       return datasetSequence.isProtein();
1107     }
1108     if (_seqhash != sequence.hashCode())
1109     {
1110       _seqhash = sequence.hashCode();
1111       _isNa=jalview.util.Comparison.isNucleotide(new SequenceI[] { this });
1112     }
1113     return !_isNa;
1114   };
1115
1116   /*
1117    * (non-Javadoc)
1118    *
1119    * @see jalview.datamodel.SequenceI#createDatasetSequence()
1120    */
1121   @Override
1122   public SequenceI createDatasetSequence()
1123   {
1124     if (datasetSequence == null)
1125     {
1126       Sequence dsseq = new Sequence(getName(), AlignSeq.extractGaps(
1127               jalview.util.Comparison.GapChars, getSequenceAsString()),
1128               getStart(), getEnd());
1129
1130       datasetSequence = dsseq;
1131
1132       dsseq.setDescription(description);
1133       // move features and database references onto dataset sequence
1134       dsseq.sequenceFeatures = sequenceFeatures;
1135       sequenceFeatures=null;
1136       dsseq.dbrefs = dbrefs;
1137       dbrefs=null;
1138       // TODO: search and replace any references to this sequence with
1139       // references to the dataset sequence in Mappings on dbref
1140       dsseq.pdbIds = pdbIds;
1141       pdbIds = null;
1142       datasetSequence.updatePDBIds();
1143       if (annotation != null)
1144       {
1145         // annotation is cloned rather than moved, to preserve what's currently
1146         // on the alignment
1147         for (AlignmentAnnotation aa : annotation)
1148         {
1149           AlignmentAnnotation _aa = new AlignmentAnnotation(aa);
1150           _aa.sequenceRef = datasetSequence;
1151           _aa.adjustForAlignment(); // uses annotation's own record of
1152                                     // sequence-column mapping
1153           datasetSequence.addAlignmentAnnotation(_aa);
1154         }
1155       }
1156     }
1157     return datasetSequence;
1158   }
1159
1160   /*
1161    * (non-Javadoc)
1162    *
1163    * @see
1164    * jalview.datamodel.SequenceI#setAlignmentAnnotation(AlignmmentAnnotation[]
1165    * annotations)
1166    */
1167   @Override
1168   public void setAlignmentAnnotation(AlignmentAnnotation[] annotations)
1169   {
1170     if (annotation != null)
1171     {
1172       annotation.removeAllElements();
1173     }
1174     if (annotations != null)
1175     {
1176       for (int i = 0; i < annotations.length; i++)
1177       {
1178         if (annotations[i] != null)
1179         {
1180           addAlignmentAnnotation(annotations[i]);
1181         }
1182       }
1183     }
1184   }
1185
1186   @Override
1187   public AlignmentAnnotation[] getAnnotation(String label)
1188   {
1189     if (annotation == null || annotation.size() == 0)
1190     {
1191       return null;
1192     }
1193
1194     Vector subset = new Vector();
1195     Enumeration e = annotation.elements();
1196     while (e.hasMoreElements())
1197     {
1198       AlignmentAnnotation ann = (AlignmentAnnotation) e.nextElement();
1199       if (ann.label != null && ann.label.equals(label))
1200       {
1201         subset.addElement(ann);
1202       }
1203     }
1204     if (subset.size() == 0)
1205     {
1206       return null;
1207     }
1208     AlignmentAnnotation[] anns = new AlignmentAnnotation[subset.size()];
1209     int i = 0;
1210     e = subset.elements();
1211     while (e.hasMoreElements())
1212     {
1213       anns[i++] = (AlignmentAnnotation) e.nextElement();
1214     }
1215     subset.removeAllElements();
1216     return anns;
1217   }
1218
1219   @Override
1220   public boolean updatePDBIds()
1221   {
1222     if (datasetSequence != null)
1223     {
1224       // TODO: could merge DBRefs
1225       return datasetSequence.updatePDBIds();
1226     }
1227     if (dbrefs == null || dbrefs.length == 0)
1228     {
1229       return false;
1230     }
1231     boolean added = false;
1232     for (DBRefEntry dbr : dbrefs)
1233     {
1234       if (DBRefSource.PDB.equals(dbr.getSource()))
1235       {
1236         /*
1237          * 'Add' any PDB dbrefs as a PDBEntry - add is only performed if the
1238          * PDB id is not already present in a 'matching' PDBEntry
1239          * Constructor parses out a chain code if appended to the accession id
1240          * (a fudge used to 'store' the chain code in the DBRef)
1241          */
1242         PDBEntry pdbe = new PDBEntry(dbr);
1243         added |= addPDBId(pdbe);
1244       }
1245     }
1246     return added;
1247   }
1248
1249   @Override
1250   public void transferAnnotation(SequenceI entry, Mapping mp)
1251   {
1252     if (datasetSequence != null)
1253     {
1254       datasetSequence.transferAnnotation(entry, mp);
1255       return;
1256     }
1257     if (entry.getDatasetSequence() != null)
1258     {
1259       transferAnnotation(entry.getDatasetSequence(), mp);
1260       return;
1261     }
1262     // transfer any new features from entry onto sequence
1263     if (entry.getSequenceFeatures() != null)
1264     {
1265
1266       SequenceFeature[] sfs = entry.getSequenceFeatures();
1267       for (int si = 0; si < sfs.length; si++)
1268       {
1269         SequenceFeature sf[] = (mp != null) ? mp.locateFeature(sfs[si])
1270                 : new SequenceFeature[] { new SequenceFeature(sfs[si]) };
1271         if (sf != null && sf.length > 0)
1272         {
1273           for (int sfi = 0; sfi < sf.length; sfi++)
1274           {
1275             addSequenceFeature(sf[sfi]);
1276           }
1277         }
1278       }
1279     }
1280
1281     // transfer PDB entries
1282     if (entry.getAllPDBEntries() != null)
1283     {
1284       Enumeration e = entry.getAllPDBEntries().elements();
1285       while (e.hasMoreElements())
1286       {
1287         PDBEntry pdb = (PDBEntry) e.nextElement();
1288         addPDBId(pdb);
1289       }
1290     }
1291     // transfer database references
1292     DBRefEntry[] entryRefs = entry.getDBRefs();
1293     if (entryRefs != null)
1294     {
1295       for (int r = 0; r < entryRefs.length; r++)
1296       {
1297         DBRefEntry newref = new DBRefEntry(entryRefs[r]);
1298         if (newref.getMap() != null && mp != null)
1299         {
1300           // remap ref using our local mapping
1301         }
1302         // we also assume all version string setting is done by dbSourceProxy
1303         /*
1304          * if (!newref.getSource().equalsIgnoreCase(dbSource)) {
1305          * newref.setSource(dbSource); }
1306          */
1307         addDBRef(newref);
1308       }
1309     }
1310   }
1311
1312   /**
1313    * @return The index (zero-based) on this sequence in the MSA. It returns
1314    *         {@code -1} if this information is not available.
1315    */
1316   @Override
1317   public int getIndex()
1318   {
1319     return index;
1320   }
1321
1322   /**
1323    * Defines the position of this sequence in the MSA. Use the value {@code -1}
1324    * if this information is undefined.
1325    *
1326    * @param The
1327    *          position for this sequence. This value is zero-based (zero for
1328    *          this first sequence)
1329    */
1330   @Override
1331   public void setIndex(int value)
1332   {
1333     index = value;
1334   }
1335
1336   @Override
1337   public void setRNA(RNA r)
1338   {
1339     rna = r;
1340   }
1341
1342   @Override
1343   public RNA getRNA()
1344   {
1345     return rna;
1346   }
1347
1348   @Override
1349   public List<AlignmentAnnotation> getAlignmentAnnotations(String calcId,
1350           String label)
1351   {
1352     List<AlignmentAnnotation> result = new ArrayList<AlignmentAnnotation>();
1353     if (this.annotation != null)
1354     {
1355       for (AlignmentAnnotation ann : annotation)
1356       {
1357         if (ann.calcId != null && ann.calcId.equals(calcId)
1358                 && ann.label != null && ann.label.equals(label))
1359         {
1360           result.add(ann);
1361         }
1362       }
1363     }
1364     return result;
1365   }
1366
1367   @Override
1368   public String toString()
1369   {
1370     return getDisplayId(false);
1371   }
1372
1373   @Override
1374   public PDBEntry getPDBEntry(String pdbIdStr)
1375   {
1376     if (getDatasetSequence() != null)
1377     {
1378       return getDatasetSequence().getPDBEntry(pdbIdStr);
1379     }
1380     if (pdbIds == null)
1381     {
1382       return null;
1383     }
1384     List<PDBEntry> entries = getAllPDBEntries();
1385     for (PDBEntry entry : entries)
1386     {
1387       if (entry.getId().equalsIgnoreCase(pdbIdStr))
1388       {
1389         return entry;
1390       }
1391     }
1392     return null;
1393   }
1394
1395
1396   @Override
1397   public List<DBRefEntry> getPrimaryDBRefs()
1398   {
1399     if (datasetSequence!=null)
1400     {
1401       return datasetSequence.getPrimaryDBRefs();
1402     }
1403     if (dbrefs==null || dbrefs.length==0)
1404     {
1405       return Collections.emptyList();
1406     }
1407     synchronized (dbrefs)
1408     {
1409       List<DBRefEntry> primaries = new ArrayList<DBRefEntry>();
1410       DBRefEntry[] tmp = new DBRefEntry[1];
1411       for (DBRefEntry ref : dbrefs)
1412       {
1413         if (!ref.isPrimaryCandidate())
1414         {
1415           continue;
1416         }
1417         if (ref.hasMap())
1418         {
1419           MapList mp = ref.getMap().getMap();
1420           if (mp.getFromLowest() > start || mp.getFromHighest() < end)
1421           {
1422             // map only involves a subsequence, so cannot be primary
1423             continue;
1424           }
1425         }
1426         // whilst it looks like it is a primary ref, we also sanity check type
1427         if (DBRefUtils.getCanonicalName(DBRefSource.PDB).equals(
1428                 DBRefUtils.getCanonicalName(ref.getSource())))
1429         {
1430           // PDB dbrefs imply there should be a PDBEntry associated
1431           // TODO: tighten PDB dbrefs
1432           // formally imply Jalview has actually downloaded and
1433           // parsed the pdb file. That means there should be a cached file
1434           // handle on the PDBEntry, and a real mapping between sequence and
1435           // extracted sequence from PDB file
1436           PDBEntry pdbentry = getPDBEntry(ref.getAccessionId());
1437           if (pdbentry != null && pdbentry.getFile() != null)
1438           {
1439             primaries.add(ref);
1440           }
1441           continue;
1442         }
1443         // check standard protein or dna sources
1444         tmp[0] = ref;
1445         DBRefEntry[] res = DBRefUtils.selectDbRefs(!isProtein(), tmp);
1446         if (res != null && res[0] == tmp[0])
1447         {
1448           primaries.add(ref);
1449           continue;
1450         }
1451       }
1452       return primaries;
1453     }
1454   }
1455
1456 }