JAL-3076 clarify javadoc handling single sequence response for Ensembl REST sequence_...
[jalview.git] / src / jalview / ext / ensembl / EnsemblSeqProxy.java
index e986ba8..7b448fd 100644 (file)
@@ -1,54 +1,93 @@
+/*
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
+ * 
+ * This file is part of Jalview.
+ * 
+ * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License 
+ * as published by the Free Software Foundation, either version 3
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ *  
+ * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
+ * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
+ * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
+ */
 package jalview.ext.ensembl;
 
+import jalview.analysis.AlignmentUtils;
+import jalview.analysis.Dna;
+import jalview.bin.Cache;
 import jalview.datamodel.Alignment;
 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.SequenceOntology;
+import jalview.io.gff.Gff3Helper;
+import jalview.io.gff.SequenceOntologyFactory;
+import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
+import jalview.util.Comparison;
 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;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.Arrays;
 import java.util.Collections;
-import java.util.Comparator;
 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
  * 
+ * @see http://rest.ensembl.org/documentation/info/sequence_id
  * @author gmcarstairs
  */
 public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 {
+  protected static final String NAME = "Name";
+
+  protected static final String DESCRIPTION = "description";
+
+  /*
+   * enum for 'type' parameter to the /sequence REST service
+   */
   public enum EnsemblSeqType
   {
     /**
-     * type=genomic for the full dna including introns
+     * type=genomic to fetch full dna including introns
      */
     GENOMIC("genomic"),
 
     /**
-     * type=cdna for transcribed dna including UTRs
+     * type=cdna to fetch coding dna including UTRs
      */
     CDNA("cdna"),
 
     /**
-     * type=cds for coding dna excluding UTRs
+     * type=cds to fetch coding dna excluding UTRs
      */
     CDS("cds"),
 
     /**
-     * type=protein for the peptide product sequence
+     * type=protein to fetch peptide product sequence
      */
     PROTEIN("protein");
 
@@ -71,35 +110,24 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   /**
-   * A comparator to sort ranges into ascending start position order
+   * Default constructor (to use rest.ensembl.org)
    */
-  private class RangeSorter implements Comparator<int[]>
+  public EnsemblSeqProxy()
   {
-    boolean forwards;
-
-    RangeSorter(boolean forward)
-    {
-      forwards = forward;
-    }
-
-    @Override
-    public int compare(int[] o1, int[] o2)
-    {
-      return (forwards ? 1 : -1) * Integer.compare(o1[0], o2[0]);
-    }
-
-  };
+    super();
+  }
 
   /**
-   * Constructor
+   * Constructor given the target domain to fetch data from
    */
-  public EnsemblSeqProxy()
+  public EnsemblSeqProxy(String d)
   {
+    super(d);
   }
 
   /**
    * Makes the sequence queries to Ensembl's REST service and returns an
-   * alignment consisting of the returned sequences
+   * alignment consisting of the returned sequences.
    */
   @Override
   public AlignmentI getSequenceRecords(String query) throws Exception
@@ -108,7 +136,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 
     // danger: accession separator used as a regex here, a string elsewhere
     // in this case it is ok (it is just a space), but (e.g.) '\' would not be
-    List<String> allIds = Arrays.asList(query.split(getAccessionSeparator()));
+    List<String> allIds = Arrays
+            .asList(query.split(getAccessionSeparator()));
     AlignmentI alignment = null;
     inProgress = true;
 
@@ -131,26 +160,30 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
                 + " chunks. Unexpected problem (" + r.getLocalizedMessage()
                 + ")";
         System.err.println(msg);
-        if (alignment != null)
-        {
-          break; // return what we got
-        }
-        else
-        {
-          throw new JalviewException(msg, r);
-        }
+        r.printStackTrace();
+        break;
       }
     }
 
+    if (alignment == null)
+    {
+      return null;
+    }
+
     /*
-     * fetch and transfer genomic sequence features
+     * fetch and transfer genomic sequence features,
+     * fetch protein product and add as cross-reference
      */
     for (String accId : allIds)
     {
       addFeaturesAndProduct(accId, alignment);
     }
 
-    inProgress = false;
+    for (SequenceI seq : alignment.getSequences())
+    {
+      getCrossReferences(seq);
+    }
+
     return alignment;
   }
 
@@ -165,34 +198,46 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    */
   protected void addFeaturesAndProduct(String accId, AlignmentI alignment)
   {
+    if (alignment == null)
+    {
+      return;
+    }
+
     try
     {
       /*
-       * get 'dummy' genomic sequence with exon, cds and variation features
+       * get 'dummy' genomic sequence with gene, transcript, 
+       * exon, cds and variation features
        */
-      EnsemblOverlap gffFetcher = new EnsemblOverlap();
+      SequenceI genomicSequence = null;
+      EnsemblFeatures gffFetcher = new EnsemblFeatures(getDomain());
       EnsemblFeatureType[] features = getFeaturesToFetch();
       AlignmentI geneFeatures = gffFetcher.getSequenceRecords(accId,
               features);
-      if (geneFeatures.getHeight() > 0)
+      if (geneFeatures != null && geneFeatures.getHeight() > 0)
+      {
+        genomicSequence = geneFeatures.getSequenceAt(0);
+      }
+      if (genomicSequence != null)
       {
         /*
          * transfer features to the query sequence
          */
-        SequenceI genomicSequence = geneFeatures.getSequenceAt(0);
-        SequenceI querySeq = alignment.findName(accId);
-        transferFeatures(accId, genomicSequence, querySeq);
+        SequenceI querySeq = alignment.findName(accId, true);
+        if (transferFeatures(accId, genomicSequence, querySeq))
+        {
 
-        /*
-         * fetch and map protein product, and add it as a cross-reference
-         * of the retrieved sequence
-         */
-        addProteinProduct(querySeq);
+          /*
+           * fetch and map protein product, and add it as a cross-reference
+           * of the retrieved sequence
+           */
+          addProteinProduct(querySeq);
+        }
       }
     } catch (IOException e)
     {
-      System.err.println("Error transferring Ensembl features: "
-              + e.getMessage());
+      System.err.println(
+              "Error transferring Ensembl features: " + e.getMessage());
     }
   }
 
@@ -215,10 +260,11 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     String accId = querySeq.getName();
     try
     {
-      AlignmentI protein = new EnsemblProtein().getSequenceRecords(accId);
+      AlignmentI protein = new EnsemblProtein(getDomain())
+              .getSequenceRecords(accId);
       if (protein == null || protein.getHeight() == 0)
       {
-        System.out.println("Failed to retrieve protein for " + accId);
+        System.out.println("No protein product found for " + accId);
         return;
       }
       SequenceI proteinSeq = protein.getSequenceAt(0);
@@ -229,13 +275,65 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       proteinSeq.createDatasetSequence();
       querySeq.createDatasetSequence();
 
-      MapList mapList = mapCdsToProtein(querySeq, proteinSeq);
+      MapList mapList = AlignmentUtils.mapCdsToProtein(querySeq,
+              proteinSeq);
       if (mapList != null)
       {
-        Mapping map = new Mapping(proteinSeq.getDatasetSequence(), mapList);
-        DBRefEntry dbr = new DBRefEntry(getDbSource(), getDbVersion(),
-                accId, map);
+        // clunky: ensure Uniprot xref if we have one is on mapped sequence
+        SequenceI ds = proteinSeq.getDatasetSequence();
+        // TODO: Verify ensp primary ref is on proteinSeq.getDatasetSequence()
+        Mapping map = new Mapping(ds, mapList);
+        DBRefEntry dbr = new DBRefEntry(getDbSource(),
+                getEnsemblDataVersion(), proteinSeq.getName(), map);
         querySeq.getDatasetSequence().addDBRef(dbr);
+        DBRefEntry[] uprots = DBRefUtils.selectRefs(ds.getDBRefs(),
+                new String[]
+                { DBRefSource.UNIPROT });
+        DBRefEntry[] upxrefs = DBRefUtils.selectRefs(querySeq.getDBRefs(),
+                new String[]
+                { DBRefSource.UNIPROT });
+        if (uprots != null)
+        {
+          for (DBRefEntry up : uprots)
+          {
+            // locate local uniprot ref and map
+            List<DBRefEntry> upx = DBRefUtils.searchRefs(upxrefs,
+                    up.getAccessionId());
+            DBRefEntry upxref;
+            if (upx.size() != 0)
+            {
+              upxref = upx.get(0);
+
+              if (upx.size() > 1)
+              {
+                Cache.log.warn(
+                        "Implementation issue - multiple uniprot acc on product sequence.");
+              }
+            }
+            else
+            {
+              upxref = new DBRefEntry(DBRefSource.UNIPROT,
+                      getEnsemblDataVersion(), up.getAccessionId());
+            }
+
+            Mapping newMap = new Mapping(ds, mapList);
+            upxref.setVersion(getEnsemblDataVersion());
+            upxref.setMap(newMap);
+            if (upx.size() == 0)
+            {
+              // add the new uniprot ref
+              querySeq.getDatasetSequence().addDBRef(upxref);
+            }
+
+          }
+        }
+
+        /*
+         * copy exon features to protein, compute peptide variants from dna 
+         * variants and add as features on the protein sequence ta-da
+         */
+        AlignmentUtils.computeProteinFeatures(querySeq, proteinSeq,
+                mapList);
       }
     } catch (Exception e)
     {
@@ -246,55 +344,31 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   /**
-   * Returns a mapping from dna to protein by inspecting sequence features of
-   * type "CDS" on the dna.
+   * Get database xrefs from Ensembl, and attach them to the sequence
    * 
-   * @param dnaSeq
-   * @param proteinSeq
-   * @return
+   * @param seq
    */
-  protected MapList mapCdsToProtein(SequenceI dnaSeq, SequenceI proteinSeq)
+  protected void getCrossReferences(SequenceI seq)
   {
-    SequenceFeature[] sfs = dnaSeq.getSequenceFeatures();
-    if (sfs == null)
+    while (seq.getDatasetSequence() != null)
     {
-      return null;
+      seq = seq.getDatasetSequence();
     }
 
-    List<int[]> ranges = new ArrayList<int[]>(50);
-    SequenceOntology so = SequenceOntology.getInstance();
-
-    int mappedDnaLength = 0;
-    
-    /*
-     * Map CDS columns of dna to peptide. No need to worry about reverse strand
-     * dna here since the retrieved sequence is as transcribed (reverse
-     * complement for reverse strand), i.e in the same sense as the peptide. 
-     */
-    for (SequenceFeature sf : sfs)
+    EnsemblXref xrefFetcher = new EnsemblXref(getDomain(), getDbSource(),
+            getEnsemblDataVersion());
+    List<DBRefEntry> xrefs = xrefFetcher.getCrossReferences(seq.getName());
+    for (DBRefEntry xref : xrefs)
     {
-      /*
-       * process a CDS feature (or a sub-type of CDS)
-       */
-      if (so.isA(sf.getType(), SequenceOntology.CDS))
-      {
-        ranges.add(new int[] { sf.getBegin(), sf.getEnd() });
-        mappedDnaLength += Math.abs(sf.getEnd() - sf.getBegin()) + 1;
-      }
+      seq.addDBRef(xref);
     }
-    int proteinLength = proteinSeq.getLength();
-    List<int[]> proteinRange = new ArrayList<int[]>();
-    proteinRange.add(new int[] { 1, proteinLength });
 
     /*
-     * dna length should map to protein (or protein minus stop codon)
+     * and add a reference to itself
      */
-    if (mappedDnaLength == 3 * proteinLength
-            || mappedDnaLength == 3 * (proteinLength + 1))
-    {
-      return new MapList(ranges, proteinRange, 3, 1);
-    }
-    return null;
+    DBRefEntry self = new DBRefEntry(getDbSource(), getEnsemblDataVersion(),
+            seq.getName());
+    seq.addDBRef(self);
   }
 
   /**
@@ -307,43 +381,52 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    * @throws JalviewException
    * @throws IOException
    */
-  protected AlignmentI fetchSequences(List<String> ids, AlignmentI alignment)
-          throws JalviewException, IOException
+  protected AlignmentI fetchSequences(List<String> ids,
+          AlignmentI alignment) throws JalviewException, IOException
   {
     if (!isEnsemblAvailable())
     {
       inProgress = false;
       throw new JalviewException("ENSEMBL Rest API not available.");
     }
-    FileParse fp = getSequenceReader(ids);
-    FastaFile fr = new FastaFile(fp);
-    if (fr.hasWarningMessage())
+    BufferedReader br = getSequenceReader(ids);
+    if (br == null)
     {
-      System.out.println(String.format(
-              "Warning when retrieving %d ids %s\n%s", ids.size(),
-              ids.toString(), fr.getWarningMessage()));
+      return alignment;
     }
-    else if (fr.getSeqs().size() != ids.size())
+
+    List<SequenceI> seqs = parseSequenceJson(br);
+
+    if (seqs.isEmpty())
+    {
+      throw new IOException("No data returned for " + ids);
+    }
+
+    if (seqs.size() != ids.size())
     {
       System.out.println(String.format(
-              "Only retrieved %d sequences for %d query strings", fr
-                      .getSeqs().size(), ids.size()));
+              "Only retrieved %d sequences for %d query strings",
+              seqs.size(), ids.size()));
     }
-    if (fr.getSeqs().size() > 0)
+
+    if (!seqs.isEmpty())
     {
       AlignmentI seqal = new Alignment(
-              fr.getSeqsAsArray());
-      for (SequenceI sq:seqal.getSequences())
+              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")))
         {
-          DBRefUtils.parseToDbRef(sq, DBRefSource.ENSEMBL, "0", name);
+          // TODO JAL-3077 use true accession version in dbref
+          DBRefEntry dbref = DBRefUtils.parseToDbRef(seq, getDbSource(),
+                  getEnsemblDataVersion(), name);
+          seq.addDBRef(dbref);
         }
       }
       if (alignment == null)
@@ -359,6 +442,49 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   /**
+   * Parses a JSON response for a single sequence ID query
+   * 
+   * @param br
+   * @return a single jalview.datamodel.Sequence
+   * @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
@@ -367,19 +493,43 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   @Override
   protected URL getUrl(List<String> ids) throws MalformedURLException
   {
-    // ids are not used - they go in the POST body instead
+    /*
+     * a single id is included in the URL path
+     * multiple ids go in the POST body instead
+     */
     StringBuffer urlstring = new StringBuffer(128);
-    urlstring.append(SEQUENCE_ID_URL);
-
+    urlstring.append(getDomain() + "/sequence/id");
+    if (ids.size() == 1)
+    {
+      urlstring.append("/").append(ids.get(0));
+    }
     // @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)
+    {
+      urlstring.append("&").append(OBJECT_TYPE).append("=")
+              .append(objectType);
+    }
 
     URL url = new URL(urlstring.toString());
     return url;
   }
 
   /**
+   * Override this method to specify object_type request parameter
+   * 
+   * @return
+   */
+  protected String getObjectType()
+  {
+    return null;
+  }
+
+  /**
    * A sequence/id POST request currently allows up to 50 queries
    * 
    * @see http://rest.ensembl.org/documentation/info/sequence_id_post
@@ -391,23 +541,11 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   }
 
   @Override
-  public boolean useGetRequest()
+  protected boolean useGetRequest()
   {
     return false;
   }
 
-  @Override
-  public String getRequestMimeType()
-  {
-    return "application/json";
-  }
-
-  @Override
-  public String getResponseMimeType()
-  {
-    return "text/x-fasta";
-  }
-
   /**
    * 
    * @return the configured sequence return type for this source
@@ -434,112 +572,205 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    * backwards (for negative strand). Aborts and returns null if both positive
    * and negative strand are found (this should not normally happen).
    * 
-   * @param sfs
+   * @param sourceSequence
    * @param accId
+   * @param start
+   *          the start position of the sequence we are mapping to
    * @return
    */
-  protected MapList getGenomicRanges(SequenceFeature[] sfs, String accId)
+  protected MapList getGenomicRangesFromFeatures(SequenceI sourceSequence,
+          String accId, int start)
   {
+    List<SequenceFeature> sfs = getIdentifyingFeatures(sourceSequence,
+            accId);
+    if (sfs.isEmpty())
+    {
+      return null;
+    }
+
     /*
-     * generously size for initial number of cds regions
+     * generously initial size for number of cds regions
      * (worst case titin Q8WZ42 has c. 313 exons)
      */
-    List<int[]> regions = new ArrayList<int[]>(100);
+    List<int[]> regions = new ArrayList<>(100);
     int mappedLength = 0;
     int direction = 1; // forward
     boolean directionSet = false;
-  
+
     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();
-  
-          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);
-        }
+        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())
+    {
+      System.out.println("Failed to identify target sequence for " + accId
+              + " from genomic features");
+      return null;
+    }
+
     /*
      * a final sort is needed since Ensembl returns CDS sorted within source
      * (havana / ensembl_havana)
      */
-    Collections.sort(regions, new RangeSorter(direction == 1));
-  
-    List<int[]> to = new ArrayList<int[]>();
-    to.add(new int[] { 1, mappedLength });
-  
+    Collections.sort(regions, direction == 1 ? IntRangeComparator.ASCENDING
+            : IntRangeComparator.DESCENDING);
+
+    List<int[]> to = Arrays
+            .asList(new int[]
+            { start, start + mappedLength - 1 });
+
     return new MapList(regions, to, 1, 1);
   }
 
   /**
-   * Returns true if the sequence feature identifies positions of the genomic
-   * sequence feature which are within the sequence being retrieved.
+   * 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. 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, adjusting its start
-   * and end range based on the 'overlap' ranges. Features which do not overlap
-   * the target sequence are ignored, as are features with a parent other than
-   * the target sequence id.
+   * Transfers the sequence feature to the target sequence, locating its start
+   * and end range based on the mapping. Features which do not overlap the
+   * target sequence are ignored.
    * 
    * @param sf
    * @param targetSequence
-   * @param overlap
+   * @param mapping
+   *          mapping from the sequence feature's coordinates to the target
+   *          sequence
+   * @param forwardStrand
    */
   protected void transferFeature(SequenceFeature sf,
-          SequenceI targetSequence, MapList overlap)
+          SequenceI targetSequence, MapList mapping, boolean forwardStrand)
   {
-    String parent = (String) sf.getValue("Parent");
-    if (parent != null && !parent.contains(targetSequence.getName()))
-    {
-      // this genomic feature belongs to a different transcript
-      return;
-    }
-
     int start = sf.getBegin();
     int end = sf.getEnd();
-    int[] mappedRange = overlap.locateInTo(start, end);
-  
+    int[] mappedRange = mapping.locateInTo(start, end);
+
     if (mappedRange != null)
     {
-      SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf);
-      int offset = targetSequence.getStart() - 1;
-      copy.setBegin(offset + Math.min(mappedRange[0], mappedRange[1]));
-      copy.setEnd(offset + Math.max(mappedRange[0], mappedRange[1]));
+      String group = sf.getFeatureGroup();
+      if (".".equals(group))
+      {
+        group = getDbSource();
+      }
+      int newBegin = Math.min(mappedRange[0], mappedRange[1]);
+      int newEnd = Math.max(mappedRange[0], mappedRange[1]);
+      SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf, newBegin, newEnd,
+              group, sf.getScore());
       targetSequence.addSequenceFeature(copy);
+
+      /*
+       * for sequence_variant on reverse strand, have to convert the allele
+       * values to their complements
+       */
+      if (!forwardStrand && SequenceOntologyFactory.getInstance()
+              .isA(sf.getType(), SequenceOntologyI.SEQUENCE_VARIANT))
+      {
+        reverseComplementAlleles(copy);
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Change the 'alleles' value of a feature by converting to complementary
+   * bases, and also update the feature description to match
+   * 
+   * @param sf
+   */
+  static void reverseComplementAlleles(SequenceFeature sf)
+  {
+    final String alleles = (String) sf.getValue(Gff3Helper.ALLELES);
+    if (alleles == null)
+    {
+      return;
+    }
+    StringBuilder complement = new StringBuilder(alleles.length());
+    for (String allele : alleles.split(","))
+    {
+      reverseComplementAllele(complement, allele);
+    }
+    String comp = complement.toString();
+    sf.setValue(Gff3Helper.ALLELES, comp);
+    sf.setDescription(comp);
+
+    /*
+     * replace value of "alleles=" in sf.ATTRIBUTES as well
+     * so 'output as GFF' shows reverse complement alleles
+     */
+    String atts = sf.getAttributes();
+    if (atts != null)
+    {
+      atts = atts.replace(Gff3Helper.ALLELES + "=" + alleles,
+              Gff3Helper.ALLELES + "=" + comp);
+      sf.setAttributes(atts);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Makes the 'reverse complement' of the given allele and appends it to the
+   * buffer, after a comma separator if not the first
+   * 
+   * @param complement
+   * @param allele
+   */
+  static void reverseComplementAllele(StringBuilder complement,
+          String allele)
+  {
+    if (complement.length() > 0)
+    {
+      complement.append(",");
+    }
+
+    /*
+     * some 'alleles' are actually descriptive terms 
+     * e.g. HGMD_MUTATION, PhenCode_variation
+     * - we don't want to 'reverse complement' these
+     */
+    if (!Comparison.isNucleotideSequence(allele, true))
+    {
+      complement.append(allele);
+    }
+    else
+    {
+      for (int i = allele.length() - 1; i >= 0; i--)
+      {
+        complement.append(Dna.getComplement(allele.charAt(i)));
+      }
     }
-  
   }
 
   /**
@@ -548,51 +779,154 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    * @param accessionId
    * @param sourceSequence
    * @param targetSequence
+   * @return true if any features were transferred, else false
    */
-  protected void transferFeatures(String accessionId,
+  protected boolean transferFeatures(String accessionId,
           SequenceI sourceSequence, SequenceI targetSequence)
   {
     if (sourceSequence == null || targetSequence == null)
     {
-      return;
+      return false;
     }
 
-    SequenceFeature[] sfs = sourceSequence.getSequenceFeatures();
-    MapList overlap = getGenomicRanges(sfs, accessionId);
+//    long start = System.currentTimeMillis();
+    List<SequenceFeature> sfs = sourceSequence.getFeatures()
+            .getPositionalFeatures();
+    MapList mapping = getGenomicRangesFromFeatures(sourceSequence,
+            accessionId, targetSequence.getStart());
+    if (mapping == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    boolean result = transferFeatures(sfs, targetSequence, mapping,
+            accessionId);
+//    System.out.println("transferFeatures (" + (sfs.size()) + " --> "
+//            + targetSequence.getFeatures().getFeatureCount(true) + ") to "
+//            + targetSequence.getName() + " took "
+//            + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
+    return result;
+  }
 
-    final boolean forwardStrand = overlap.isFromForwardStrand();
+  /**
+   * Transfer features to the target sequence. The start/end positions are
+   * converted using the mapping. Features which do not overlap are ignored.
+   * Features whose parent is not the specified identifier are also ignored.
+   * 
+   * @param sfs
+   * @param targetSequence
+   * @param mapping
+   * @param parentId
+   * @return
+   */
+  protected boolean transferFeatures(List<SequenceFeature> sfs,
+          SequenceI targetSequence, MapList mapping, String parentId)
+  {
+    final boolean forwardStrand = mapping.isFromForwardStrand();
 
     /*
-     * sort features by start position (descending if reverse strand) 
-     * before transferring (in forwards order) to the target sequence
+     * sort features by start position (which corresponds to end
+     * position descending if reverse strand) so as to add them in
+     * 'forwards' order to the target sequence
      */
-    Arrays.sort(sfs, new Comparator<SequenceFeature>()
+    SequenceFeatures.sortFeatures(sfs, forwardStrand);
+
+    boolean transferred = false;
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
-      @Override
-      public int compare(SequenceFeature o1, SequenceFeature o2)
+      if (retainFeature(sf, parentId))
       {
-        int c = Integer.compare(o1.getBegin(), o2.getBegin());
-        return forwardStrand ? c : -c;
+        transferFeature(sf, targetSequence, mapping, forwardStrand);
+        transferred = true;
       }
-    });
+    }
+    return transferred;
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if the feature type is one we want to keep for the sequence.
+   * Some features are only retrieved in order to identify the sequence range,
+   * and may then be discarded as redundant information (e.g. "CDS" feature for
+   * a CDS sequence).
+   */
+  @SuppressWarnings("unused")
+  protected boolean retainFeature(SequenceFeature sf, String accessionId)
+  {
+    return true; // override as required
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if the feature has a Parent which refers to the given
+   * accession id, or if the feature has no parent. Answers false if the
+   * feature's Parent is for a different accession id.
+   * 
+   * @param sf
+   * @param identifier
+   * @return
+   */
+  protected boolean featureMayBelong(SequenceFeature sf, String identifier)
+  {
+    String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
+    // using contains to allow for prefix "gene:", "transcript:" etc
+    if (parent != null
+            && !parent.toUpperCase().contains(identifier.toUpperCase()))
+    {
+      // this genomic feature belongs to a different transcript
+      return false;
+    }
+    return true;
+  }
+
+  @Override
+  public String getDescription()
+  {
+    return "Ensembl " + getSourceEnsemblType().getType()
+            + " sequence with variant features";
+  }
 
+  /**
+   * Returns a (possibly empty) list of features on the sequence which have the
+   * specified sequence ontology term (or a sub-type of it), and the given
+   * identifier as parent
+   * 
+   * @param sequence
+   * @param term
+   * @param parentId
+   * @return
+   */
+  protected List<SequenceFeature> findFeatures(SequenceI sequence,
+          String term, String parentId)
+  {
+    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<>();
+
+    List<SequenceFeature> sfs = sequence.getFeatures()
+            .getFeaturesByOntology(term);
     for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
-      if (retainFeature(sf.getType()))
+      String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
+      if (parent != null && parent.equalsIgnoreCase(parentId))
       {
-        transferFeature(sf, targetSequence, overlap);
+        result.add(sf);
       }
     }
+
+    return result;
   }
 
   /**
-   * Answers true if the feature type is one to attach to the retrieved sequence
+   * Answers true if the feature type is either 'NMD_transcript_variant' or
+   * 'transcript' or one of its sub-types in the Sequence Ontology. This is
+   * needed because NMD_transcript_variant behaves like 'transcript' in Ensembl
+   * although strictly speaking it is not (it is a sub-type of
+   * sequence_variant).
    * 
-   * @param type
+   * @param featureType
    * @return
    */
-  protected boolean retainFeature(@SuppressWarnings("unused") String type)
+  public static boolean isTranscript(String featureType)
   {
-    return true; // default is to keep all
+    return SequenceOntologyI.NMD_TRANSCRIPT_VARIANT.equals(featureType)
+            || SequenceOntologyFactory.getInstance().isA(featureType,
+                    SequenceOntologyI.TRANSCRIPT);
   }
 }