JAL-3076 refactor for more efficient scan of 'gene' features
[jalview.git] / src / jalview / ext / ensembl / EnsemblSeqProxy.java
index 24d1b95..19065f2 100644 (file)
@@ -28,12 +28,12 @@ import jalview.datamodel.AlignmentI;
 import jalview.datamodel.DBRefEntry;
 import jalview.datamodel.DBRefSource;
 import jalview.datamodel.Mapping;
+import jalview.datamodel.Sequence;
 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
 import jalview.datamodel.SequenceI;
 import jalview.datamodel.features.SequenceFeatures;
 import jalview.exceptions.JalviewException;
-import jalview.io.FastaFile;
-import jalview.io.FileParse;
+import jalview.io.gff.Gff3Helper;
 import jalview.io.gff.SequenceOntologyFactory;
 import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
 import jalview.util.Comparison;
@@ -41,6 +41,7 @@ import jalview.util.DBRefUtils;
 import jalview.util.IntRangeComparator;
 import jalview.util.MapList;
 
+import java.io.BufferedReader;
 import java.io.IOException;
 import java.net.MalformedURLException;
 import java.net.URL;
@@ -49,6 +50,10 @@ import java.util.Arrays;
 import java.util.Collections;
 import java.util.List;
 
+import org.json.simple.JSONObject;
+import org.json.simple.parser.JSONParser;
+import org.json.simple.parser.ParseException;
+
 /**
  * Base class for Ensembl sequence fetchers
  * 
@@ -57,8 +62,6 @@ import java.util.List;
  */
 public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 {
-  private static final String ALLELES = "alleles";
-
   protected static final String NAME = "Name";
 
   protected static final String DESCRIPTION = "description";
@@ -203,7 +206,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     try
     {
       /*
-       * get 'dummy' genomic sequence with exon, cds and variation features
+       * get 'dummy' genomic sequence with gene, transcript, 
+       * exon, cds and variation features
        */
       SequenceI genomicSequence = null;
       EnsemblFeatures gffFetcher = new EnsemblFeatures(getDomain());
@@ -219,7 +223,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
         /*
          * transfer features to the query sequence
          */
-        SequenceI querySeq = alignment.findName(accId);
+        SequenceI querySeq = alignment.findName(accId, true);
         if (transferFeatures(accId, genomicSequence, querySeq))
         {
 
@@ -385,50 +389,44 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       inProgress = false;
       throw new JalviewException("ENSEMBL Rest API not available.");
     }
-    FileParse fp = getSequenceReader(ids);
-    if (fp == null)
+    BufferedReader br = getSequenceReader(ids);
+    if (br == null)
     {
       return alignment;
     }
 
-    FastaFile fr = new FastaFile(fp);
-    if (fr.hasWarningMessage())
+    List<SequenceI> seqs = parseSequenceJson(br);
+
+    if (seqs.isEmpty())
     {
-      System.out.println(
-              String.format("Warning when retrieving %d ids %s\n%s",
-                      ids.size(), ids.toString(), fr.getWarningMessage()));
+      throw new IOException("No data returned for " + ids);
     }
-    else if (fr.getSeqs().size() != ids.size())
+
+    if (seqs.size() != ids.size())
     {
       System.out.println(String.format(
               "Only retrieved %d sequences for %d query strings",
-              fr.getSeqs().size(), ids.size()));
+              seqs.size(), ids.size()));
     }
 
-    if (fr.getSeqs().size() == 1 && fr.getSeqs().get(0).getLength() == 0)
+    if (!seqs.isEmpty())
     {
-      /*
-       * POST request has returned an empty FASTA file e.g. for invalid id
-       */
-      throw new IOException("No data returned for " + ids);
-    }
-
-    if (fr.getSeqs().size() > 0)
-    {
-      AlignmentI seqal = new Alignment(fr.getSeqsAsArray());
-      for (SequenceI sq : seqal.getSequences())
+      AlignmentI seqal = new Alignment(
+              seqs.toArray(new SequenceI[seqs.size()]));
+      for (SequenceI seq : seqs)
       {
-        if (sq.getDescription() == null)
+        if (seq.getDescription() == null)
         {
-          sq.setDescription(getDbName());
+          seq.setDescription(getDbName());
         }
-        String name = sq.getName();
+        String name = seq.getName();
         if (ids.contains(name)
                 || ids.contains(name.replace("ENSP", "ENST")))
         {
-          DBRefEntry dbref = DBRefUtils.parseToDbRef(sq, getDbSource(),
+          // TODO JAL-3077 use true accession version in dbref
+          DBRefEntry dbref = DBRefUtils.parseToDbRef(seq, getDbSource(),
                   getEnsemblDataVersion(), name);
-          sq.addDBRef(dbref);
+          seq.addDBRef(dbref);
         }
       }
       if (alignment == null)
@@ -444,6 +442,49 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   /**
+   * Parses a JSON response into a list of sequences
+   * 
+   * @param br
+   * @return
+   * @see http://rest.ensembl.org/documentation/info/sequence_id
+   */
+  protected List<SequenceI> parseSequenceJson(BufferedReader br)
+  {
+    JSONParser jp = new JSONParser();
+    List<SequenceI> result = new ArrayList<>();
+    try
+    {
+      /*
+       * for now, assumes only one sequence returned; refactor if needed
+       * in future to handle a JSONArray with more than one
+       */
+      final JSONObject val = (JSONObject) jp.parse(br);
+      Object s = val.get("desc");
+      String desc = s == null ? null : s.toString();
+      s = val.get("id");
+      String id = s == null ? null : s.toString();
+      s = val.get("seq");
+      String seq = s == null ? null : s.toString();
+      Sequence sequence = new Sequence(id, seq);
+      if (desc != null)
+      {
+        sequence.setDescription(desc);
+      }
+      // todo JAL-3077 make a DBRefEntry with true accession version
+      // s = val.get("version");
+      // String version = s == null ? "0" : s.toString();
+      // DBRefEntry dbref = new DBRefEntry(getDbSource(), version, id);
+      // sequence.addDBRef(dbref);
+      result.add(sequence);
+    } catch (ParseException | IOException e)
+    {
+      System.err.println("Error processing JSON response: " + e.toString());
+      // ignore
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
    * Returns the URL for the REST call
    * 
    * @return
@@ -464,7 +505,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     }
     // @see https://github.com/Ensembl/ensembl-rest/wiki/Output-formats
     urlstring.append("?type=").append(getSourceEnsemblType().getType());
-    urlstring.append(("&Accept=text/x-fasta"));
+    urlstring.append(("&Accept=application/json"));
+    urlstring.append(("&Content-Type=application/json"));
 
     String objectType = getObjectType();
     if (objectType != null)
@@ -504,18 +546,6 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     return false;
   }
 
-  @Override
-  protected String getRequestMimeType(boolean multipleIds)
-  {
-    return multipleIds ? "application/json" : "text/x-fasta";
-  }
-
-  @Override
-  protected String getResponseMimeType()
-  {
-    return "text/x-fasta";
-  }
-
   /**
    * 
    * @return the configured sequence return type for this source
@@ -551,8 +581,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   protected MapList getGenomicRangesFromFeatures(SequenceI sourceSequence,
           String accId, int start)
   {
-    List<SequenceFeature> sfs = sourceSequence.getFeatures()
-            .getPositionalFeatures();
+    List<SequenceFeature> sfs = getIdentifyingFeatures(sourceSequence,
+            accId);
     if (sfs.isEmpty())
     {
       return null;
@@ -569,47 +599,31 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 
     for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
+      int strand = sf.getStrand();
+      strand = strand == 0 ? 1 : strand; // treat unknown as forward
+
+      if (directionSet && strand != direction)
+      {
+        // abort - mix of forward and backward
+        System.err
+                .println("Error: forward and backward strand for " + accId);
+        return null;
+      }
+      direction = strand;
+      directionSet = true;
+
       /*
-       * accept the target feature type or a specialisation of it
-       * (e.g. coding_exon for exon)
+       * add to CDS ranges, semi-sorted forwards/backwards
        */
-      if (identifiesSequence(sf, accId))
+      if (strand < 0)
       {
-        int strand = sf.getStrand();
-        strand = strand == 0 ? 1 : strand; // treat unknown as forward
-
-        if (directionSet && strand != direction)
-        {
-          // abort - mix of forward and backward
-          System.err.println(
-                  "Error: forward and backward strand for " + accId);
-          return null;
-        }
-        direction = strand;
-        directionSet = true;
-
-        /*
-         * add to CDS ranges, semi-sorted forwards/backwards
-         */
-        if (strand < 0)
-        {
-          regions.add(0, new int[] { sf.getEnd(), sf.getBegin() });
-        }
-        else
-        {
-          regions.add(new int[] { sf.getBegin(), sf.getEnd() });
-        }
-        mappedLength += Math.abs(sf.getEnd() - sf.getBegin() + 1);
-
-        if (!isSpliceable())
-        {
-          /*
-           * 'gene' sequence is contiguous so we can stop as soon as its
-           * identifying feature has been found
-           */
-          break;
-        }
+        regions.add(0, new int[] { sf.getEnd(), sf.getBegin() });
+      }
+      else
+      {
+        regions.add(new int[] { sf.getBegin(), sf.getEnd() });
       }
+      mappedLength += Math.abs(sf.getEnd() - sf.getBegin() + 1);
     }
 
     if (regions.isEmpty())
@@ -634,26 +648,18 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   /**
-   * Answers true if the sequence being retrieved may occupy discontiguous
-   * regions on the genomic sequence.
-   */
-  protected boolean isSpliceable()
-  {
-    return true;
-  }
-
-  /**
-   * Returns true if the sequence feature marks positions of the genomic
+   * Answers a list of sequence features that mark positions of the genomic
    * sequence feature which are within the sequence being retrieved. For
    * example, an 'exon' feature whose parent is the target transcript marks the
-   * cdna positions of the transcript.
+   * cdna positions of the transcript. For a gene sequence, this is trivially
+   * just the 'gene' feature with matching gene id.
    * 
-   * @param sf
+   * @param seq
    * @param accId
    * @return
    */
-  protected abstract boolean identifiesSequence(SequenceFeature sf,
-          String accId);
+  protected abstract List<SequenceFeature> getIdentifyingFeatures(
+          SequenceI seq, String accId);
 
   /**
    * Transfers the sequence feature to the target sequence, locating its start
@@ -707,7 +713,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    */
   static void reverseComplementAlleles(SequenceFeature sf)
   {
-    final String alleles = (String) sf.getValue(ALLELES);
+    final String alleles = (String) sf.getValue(Gff3Helper.ALLELES);
     if (alleles == null)
     {
       return;
@@ -718,7 +724,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       reverseComplementAllele(complement, allele);
     }
     String comp = complement.toString();
-    sf.setValue(ALLELES, comp);
+    sf.setValue(Gff3Helper.ALLELES, comp);
     sf.setDescription(comp);
 
     /*
@@ -728,7 +734,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     String atts = sf.getAttributes();
     if (atts != null)
     {
-      atts = atts.replace(ALLELES + "=" + alleles, ALLELES + "=" + comp);
+      atts = atts.replace(Gff3Helper.ALLELES + "=" + alleles,
+              Gff3Helper.ALLELES + "=" + comp);
       sf.setAttributes(atts);
     }
   }
@@ -861,7 +868,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   {
     String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
     // using contains to allow for prefix "gene:", "transcript:" etc
-    if (parent != null && !parent.contains(identifier))
+    if (parent != null
+            && !parent.toUpperCase().contains(identifier.toUpperCase()))
     {
       // this genomic feature belongs to a different transcript
       return false;
@@ -896,7 +904,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
       String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
-      if (parent != null && parent.equals(parentId))
+      if (parent != null && parent.equalsIgnoreCase(parentId))
       {
         result.add(sf);
       }