test/jalview/structure/Mapping.java

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