JAL-3076 fetch Ensembl sequence as JSON instead of Fasta
[jalview.git] / src / jalview / ext / ensembl / EnsemblSeqProxy.java
index 77263ff..f96f1d5 100644 (file)
@@ -1,53 +1,71 @@
+/*
+ * 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.Gff3Helper;
 import jalview.io.gff.SequenceOntologyFactory;
 import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
-import jalview.schemes.ResidueProperties;
+import jalview.util.Comparison;
 import jalview.util.DBRefUtils;
+import jalview.util.IntRangeComparator;
 import jalview.util.MapList;
-import jalview.util.MappingUtils;
-import jalview.util.StringUtils;
 
+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.LinkedHashMap;
 import java.util.List;
-import java.util.Map.Entry;
+
+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
 {
-  private static final List<String> CROSS_REFERENCES = Arrays
-          .asList(new String[] { "CCDS", "Uniprot/SWISSPROT" });
-
-  protected static final String CONSEQUENCE_TYPE = "consequence_type";
-
-  protected static final String PARENT = "Parent";
-
-  protected static final String ID = "ID";
-
   protected static final String NAME = "Name";
 
+  protected static final String DESCRIPTION = "description";
+
   /*
    * enum for 'type' parameter to the /sequence REST service
    */
@@ -59,7 +77,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
     GENOMIC("genomic"),
 
     /**
-     * type=cdna to fetch dna including UTRs
+     * type=cdna to fetch coding dna including UTRs
      */
     CDNA("cdna"),
 
@@ -92,30 +110,19 @@ 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);
   }
 
   /**
@@ -129,8 +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;
 
@@ -153,6 +160,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
                 + " chunks. Unexpected problem (" + r.getLocalizedMessage()
                 + ")";
         System.err.println(msg);
+        r.printStackTrace();
         break;
       }
     }
@@ -198,14 +206,15 @@ 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();
+      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);
       }
@@ -214,7 +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))
         {
 
@@ -227,8 +236,8 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       }
     } catch (IOException e)
     {
-      System.err.println("Error transferring Ensembl features: "
-              + e.getMessage());
+      System.err.println(
+              "Error transferring Ensembl features: " + e.getMessage());
     }
   }
 
@@ -251,10 +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);
@@ -265,22 +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)
       {
         // clunky: ensure Uniprot xref if we have one is on mapped sequence
         SequenceI ds = proteinSeq.getDatasetSequence();
-        ds.setSourceDBRef(proteinSeq.getSourceDBRef());
+        // TODO: Verify ensp primary ref is on proteinSeq.getDatasetSequence()
         Mapping map = new Mapping(ds, mapList);
-        DBRefEntry dbr = new DBRefEntry(getDbSource(), getDbVersion(),
-                accId, map);
+        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);
+            }
+
+          }
+        }
+
         /*
-         * compute peptide variants from dna variants and add as 
-         * sequence features on the protein sequence ta-da
+         * copy exon features to protein, compute peptide variants from dna 
+         * variants and add as features on the protein sequence ta-da
          */
-        computeProteinFeatures(querySeq, proteinSeq, mapList);
+        AlignmentUtils.computeProteinFeatures(querySeq, proteinSeq,
+                mapList);
       }
     } catch (Exception e)
     {
@@ -302,131 +355,20 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       seq = seq.getDatasetSequence();
     }
 
-    EnsemblXref xrefFetcher = new EnsemblXref();
-    List<DBRefEntry> xrefs = xrefFetcher.getCrossReferences(seq.getName(),
-            getCrossReferenceDatabases());
+    EnsemblXref xrefFetcher = new EnsemblXref(getDomain(), getDbSource(),
+            getEnsemblDataVersion());
+    List<DBRefEntry> xrefs = xrefFetcher.getCrossReferences(seq.getName());
     for (DBRefEntry xref : xrefs)
     {
       seq.addDBRef(xref);
-      /*
-       * Save any Uniprot xref to be the reference for SIFTS mapping
-       */
-      if (DBRefSource.UNIPROT.equals(xref.getSource()))
-      {
-        seq.setSourceDBRef(xref);
-      }
     }
-  }
-
-  /**
-   * Returns a list of database names to be used when fetching cross-references.
-   * 
-   * @return
-   */
-  protected List<String> getCrossReferenceDatabases()
-  {
-    return CROSS_REFERENCES;
-  }
-
-  /**
-   * Returns a mapping from dna to protein by inspecting sequence features of
-   * type "CDS" on the dna.
-   * 
-   * @param dnaSeq
-   * @param proteinSeq
-   * @return
-   */
-  protected MapList mapCdsToProtein(SequenceI dnaSeq, SequenceI proteinSeq)
-  {
-    List<int[]> ranges = new ArrayList<int[]>(50);
-
-    int mappedDnaLength = getCdsRanges(dnaSeq, ranges);
-
-    int proteinLength = proteinSeq.getLength();
-    int proteinStart = 1;
-
-    /*
-     * incomplete start codon may mean X at start of peptide
-     * we ignore both for mapping purposes
-     */
-    if (proteinSeq.getCharAt(0) == 'X')
-    {
-      proteinStart = 2;
-      proteinLength--;
-    }
-    List<int[]> proteinRange = new ArrayList<int[]>();
 
     /*
-     * dna length should map to protein (or protein plus stop codon)
+     * and add a reference to itself
      */
-    int codesForResidues = mappedDnaLength / 3;
-    if (codesForResidues == (proteinLength + 1))
-    {
-      MappingUtils.unmapStopCodon(ranges, mappedDnaLength);
-      codesForResidues--;
-    }
-    if (codesForResidues == proteinLength)
-    {
-      proteinRange.add(new int[] { proteinStart, proteinLength });
-      return new MapList(ranges, proteinRange, 3, 1);
-    }
-    return null;
-  }
-
-  /**
-   * Adds CDS ranges to the ranges list, and returns the total length mapped
-   * from.
-   * 
-   * 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.
-   * 
-   * @param dnaSeq
-   * @param ranges
-   * @return
-   */
-  protected int getCdsRanges(SequenceI dnaSeq, List<int[]> ranges)
-  {
-    SequenceFeature[] sfs = dnaSeq.getSequenceFeatures();
-    if (sfs == null)
-    {
-      return 0;
-    }
-    SequenceOntologyI so = SequenceOntologyFactory.getInstance();
-    int mappedDnaLength = 0;
-    for (SequenceFeature sf : sfs)
-    {
-      /*
-       * process a CDS feature (or a sub-type of CDS)
-       */
-      if (so.isA(sf.getType(), SequenceOntologyI.CDS))
-      {
-        int phase = 0;
-        try {
-          phase = Integer.parseInt(sf.getPhase());
-        } catch (NumberFormatException e)
-        {
-          // ignore
-        }
-        /*
-         * phase > 0 on first codon means 5' incomplete - skip to the start
-         * of the next codon; example ENST00000496384
-         */
-        int begin = sf.getBegin();
-        int end = sf.getEnd();
-        if (ranges.isEmpty())
-        {
-          begin += phase;
-          if (begin > end)
-          {
-            continue; // shouldn't happen?
-          }
-        }
-        ranges.add(new int[] { begin, end });
-        mappedDnaLength += Math.abs(end - begin) + 1;
-      }
-    }
-    return mappedDnaLength;
+    DBRefEntry self = new DBRefEntry(getDbSource(), getEnsemblDataVersion(),
+            seq.getName());
+    seq.addDBRef(self);
   }
 
   /**
@@ -439,52 +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())
     {
-      System.out.println(String.format(
-              "Only retrieved %d sequences for %d query strings", fr
-                      .getSeqs().size(), ids.size()));
+      throw new IOException("No data returned for " + ids);
     }
 
-    if (fr.getSeqs().size() == 1 && fr.getSeqs().get(0).getLength() == 0)
+    if (seqs.size() != ids.size())
     {
-      /*
-       * POST request has returned an empty FASTA file e.g. for invalid id
-       */
-      throw new IOException("No data returned for " + ids);
+      System.out.println(String.format(
+              "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)
@@ -500,6 +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
@@ -513,20 +498,38 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
      * 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
@@ -543,18 +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
@@ -590,8 +581,9 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
   protected MapList getGenomicRangesFromFeatures(SequenceI sourceSequence,
           String accId, int start)
   {
-    SequenceFeature[] sfs = sourceSequence.getSequenceFeatures();
-    if (sfs == null)
+    List<SequenceFeature> sfs = sourceSequence.getFeatures()
+            .getPositionalFeatures();
+    if (sfs.isEmpty())
     {
       return null;
     }
@@ -600,11 +592,11 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
      * 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)
     {
       /*
@@ -619,22 +611,22 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
         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
-          {
+          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);
@@ -649,7 +641,7 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
         }
       }
     }
-  
+
     if (regions.isEmpty())
     {
       System.out.println("Failed to identify target sequence for " + accId
@@ -661,11 +653,13 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
      * 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 = Arrays.asList(new int[] { start,
-        start + mappedLength - 1 });
-  
+    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);
   }
 
@@ -692,6 +686,20 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
           String accId);
 
   /**
+   * 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 seq
+   * @param accId
+   * @return
+   */
+  protected abstract List<SequenceFeature> getIdentifyingFeatures(
+          SequenceI seq, String accId);
+
+  /**
    * 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.
@@ -701,36 +709,105 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    * @param mapping
    *          mapping from the sequence feature's coordinates to the target
    *          sequence
+   * @param forwardStrand
    */
   protected void transferFeature(SequenceFeature sf,
-          SequenceI targetSequence, MapList mapping)
+          SequenceI targetSequence, MapList mapping, boolean forwardStrand)
   {
     int start = sf.getBegin();
     int end = sf.getEnd();
     int[] mappedRange = mapping.locateInTo(start, end);
-  
+
     if (mappedRange != null)
     {
-      SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf);
-      copy.setBegin(Math.min(mappedRange[0], mappedRange[1]));
-      copy.setEnd(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, make an additional feature with consequence
+       * for sequence_variant on reverse strand, have to convert the allele
+       * values to their complements
        */
-      // if (SequenceOntologyFactory.getInstance().isA(sf.getType(),
-      // SequenceOntologyI.SEQUENCE_VARIANT))
-      // {
-      // String consequence = (String) sf.getValue(CONSEQUENCE_TYPE);
-      // if (consequence != null)
-      // {
-      // SequenceFeature sf2 = new SequenceFeature("consequence",
-      // consequence, copy.getBegin(), copy.getEnd(), 0f,
-      // null);
-      // targetSequence.addSequenceFeature(sf2);
-      // }
-      // }
+      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)));
+      }
     }
   }
 
@@ -750,10 +827,11 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
       return false;
     }
 
-    // long start = System.currentTimeMillis();
-    SequenceFeature[] sfs = sourceSequence.getSequenceFeatures();
-    MapList mapping = getGenomicRangesFromFeatures(sourceSequence, accessionId,
-            targetSequence.getStart());
+//    long start = System.currentTimeMillis();
+    List<SequenceFeature> sfs = sourceSequence.getFeatures()
+            .getPositionalFeatures();
+    MapList mapping = getGenomicRangesFromFeatures(sourceSequence,
+            accessionId, targetSequence.getStart());
     if (mapping == null)
     {
       return false;
@@ -761,10 +839,10 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 
     boolean result = transferFeatures(sfs, targetSequence, mapping,
             accessionId);
-    // System.out.println("transferFeatures (" + (sfs.length) + " --> "
-    // + targetSequence.getSequenceFeatures().length + ") to "
-    // + targetSequence.getName()
-    // + " took " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
+//    System.out.println("transferFeatures (" + (sfs.size()) + " --> "
+//            + targetSequence.getFeatures().getFeatureCount(true) + ") to "
+//            + targetSequence.getName() + " took "
+//            + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
     return result;
   }
 
@@ -773,37 +851,30 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
    * converted using the mapping. Features which do not overlap are ignored.
    * Features whose parent is not the specified identifier are also ignored.
    * 
-   * @param features
+   * @param sfs
    * @param targetSequence
    * @param mapping
    * @param parentId
    * @return
    */
-  protected boolean transferFeatures(SequenceFeature[] features,
+  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(features, new Comparator<SequenceFeature>()
-    {
-      @Override
-      public int compare(SequenceFeature o1, SequenceFeature o2)
-      {
-        int c = Integer.compare(o1.getBegin(), o2.getBegin());
-        return forwardStrand ? c : -c;
-      }
-    });
+    SequenceFeatures.sortFeatures(sfs, forwardStrand);
 
     boolean transferred = false;
-    for (SequenceFeature sf : features)
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
       if (retainFeature(sf, parentId))
       {
-        transferFeature(sf, targetSequence, mapping);
+        transferFeature(sf, targetSequence, mapping, forwardStrand);
         transferred = true;
       }
     }
@@ -835,7 +906,8 @@ 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;
@@ -852,267 +924,30 @@ public abstract class EnsemblSeqProxy extends EnsemblRestClient
 
   /**
    * Returns a (possibly empty) list of features on the sequence which have the
-   * specified sequence ontology type (or a sub-type of it), and the given
+   * specified sequence ontology term (or a sub-type of it), and the given
    * identifier as parent
    * 
    * @param sequence
-   * @param type
+   * @param term
    * @param parentId
    * @return
    */
   protected List<SequenceFeature> findFeatures(SequenceI sequence,
-          String type, String parentId)
-  {
-    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<SequenceFeature>();
-    
-    SequenceFeature[] sfs = sequence.getSequenceFeatures();
-    if (sfs != null) {
-      SequenceOntologyI so = SequenceOntologyFactory.getInstance();
-      for (SequenceFeature sf :sfs) {
-        if (so.isA(sf.getType(), type))
-        {
-          String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
-          if (parent.equals(parentId))
-          {
-            result.add(sf);
-          }
-        }
-      }
-    }
-    return result;
-  }
-
-  /**
-   * Maps exon features from dna to protein, and computes variants in peptide
-   * product generated by variants in dna, and adds them as sequence_variant
-   * features on the protein sequence. Returns the number of variant features
-   * added.
-   * 
-   * @param dnaSeq
-   * @param peptide
-   * @param dnaToProtein
-   */
-  static int computeProteinFeatures(SequenceI dnaSeq,
-          SequenceI peptide, MapList dnaToProtein)
+          String term, String parentId)
   {
-    while (dnaSeq.getDatasetSequence() != null)
-    {
-      dnaSeq = dnaSeq.getDatasetSequence();
-    }
-    while (peptide.getDatasetSequence() != null)
-    {
-      peptide = peptide.getDatasetSequence();
-    }
-  
-    AlignmentUtils.transferFeatures(dnaSeq, peptide, dnaToProtein,
-            SequenceOntologyI.EXON);
+    List<SequenceFeature> result = new ArrayList<>();
 
-    LinkedHashMap<Integer, String[][]> variants = buildDnaVariantsMap(
-            dnaSeq, dnaToProtein);
-  
-    /*
-     * scan codon variations, compute peptide variants and add to peptide sequence
-     */
-    int count = 0;
-    for (Entry<Integer, String[][]> variant : variants.entrySet())
-    {
-      int peptidePos = variant.getKey();
-      String[][] codonVariants = variant.getValue();
-      String residue = String.valueOf(peptide.getCharAt(peptidePos - 1)); // 0-based
-      List<String> peptideVariants = computePeptideVariants(codonVariants,
-              residue);
-      if (!peptideVariants.isEmpty())
-      {
-        String desc = StringUtils.listToDelimitedString(peptideVariants,
-                ", ");
-        SequenceFeature sf = new SequenceFeature(
-                SequenceOntologyI.SEQUENCE_VARIANT, desc, peptidePos,
-                peptidePos, 0f, null);
-        peptide.addSequenceFeature(sf);
-        count++;
-      }
-    }
-
-    /*
-     * ugly sort to get sequence features in start position order
-     * - would be better to store in Sequence as a TreeSet instead?
-     */
-    Arrays.sort(peptide.getSequenceFeatures(),
-            new Comparator<SequenceFeature>()
-            {
-              @Override
-              public int compare(SequenceFeature o1, SequenceFeature o2)
-              {
-                int c = Integer.compare(o1.getBegin(), o2.getBegin());
-                return c == 0 ? Integer.compare(o1.getEnd(), o2.getEnd())
-                        : c;
-              }
-            });
-    return count;
-  }
-
-  /**
-   * Builds a map whose key is position in the protein sequence, and value is an
-   * array of all variants for the coding codon positions
-   * 
-   * @param dnaSeq
-   * @param dnaToProtein
-   * @return
-   */
-  static LinkedHashMap<Integer, String[][]> buildDnaVariantsMap(
-          SequenceI dnaSeq, MapList dnaToProtein)
-  {
-    /*
-     * map from peptide position to all variant features of the codon for it
-     * LinkedHashMap ensures we add the peptide features in sequence order
-     */
-    LinkedHashMap<Integer, String[][]> variants = new LinkedHashMap<Integer, String[][]>();
-    SequenceOntologyI so = SequenceOntologyFactory.getInstance();
-  
-    SequenceFeature[] dnaFeatures = dnaSeq.getSequenceFeatures();
-    if (dnaFeatures == null)
-    {
-      return variants;
-    }
-  
-    int dnaStart = dnaSeq.getStart();
-    int[] lastCodon = null;
-    int lastPeptidePostion = 0;
-  
-    /*
-     * build a map of codon variations for peptides
-     */
-    for (SequenceFeature sf : dnaFeatures)
-    {
-      int dnaCol = sf.getBegin();
-      if (dnaCol != sf.getEnd())
-      {
-        // not handling multi-locus variant features
-        continue;
-      }
-      if (so.isA(sf.getType(), SequenceOntologyI.SEQUENCE_VARIANT))
-      {
-        int[] mapsTo = dnaToProtein.locateInTo(dnaCol, dnaCol);
-        if (mapsTo == null)
-        {
-          // feature doesn't lie within coding region
-          continue;
-        }
-        int peptidePosition = mapsTo[0];
-        String[][] codonVariants = variants.get(peptidePosition);
-        if (codonVariants == null)
-        {
-          codonVariants = new String[3][];
-          variants.put(peptidePosition, codonVariants);
-        }
-  
-        /*
-         * extract dna variants to a string array
-         */
-        String alls = (String) sf.getValue("alleles");
-        if (alls == null)
-        {
-          continue;
-        }
-        String[] alleles = alls.split(",");
-  
-        /*
-         * get this peptides codon positions e.g. [3, 4, 5] or [4, 7, 10]
-         */
-        int[] codon = peptidePosition == lastPeptidePostion ? lastCodon
-                : MappingUtils.flattenRanges(dnaToProtein.locateInFrom(
-                        peptidePosition, peptidePosition));
-        lastPeptidePostion = peptidePosition;
-        lastCodon = codon;
-  
-        /*
-         * save nucleotide (and this variant) for each codon position
-         */
-        for (int codonPos = 0; codonPos < 3; codonPos++)
-        {
-          String nucleotide = String.valueOf(dnaSeq
-                  .getCharAt(codon[codonPos] - dnaStart));
-          if (codon[codonPos] == dnaCol)
-          {
-            /*
-             * record current dna base and its alleles
-             */
-            String[] dnaVariants = new String[alleles.length + 1];
-            dnaVariants[0] = nucleotide;
-            System.arraycopy(alleles, 0, dnaVariants, 1, alleles.length);
-            codonVariants[codonPos] = dnaVariants;
-          }
-          else if (codonVariants[codonPos] == null)
-          {
-            /*
-             * record current dna base only 
-             * (at least until we find any variation and overwrite it)
-             */
-            codonVariants[codonPos] = new String[] { nucleotide };
-          }
-        }
-      }
-    }
-    return variants;
-  }
-
-  /**
-   * Returns a sorted, non-redundant list of all peptide translations generated
-   * by the given dna variants, excluding the current residue value
-   * 
-   * @param codonVariants
-   *          an array of base values (acgtACGT) for codon positions 1, 2, 3
-   * @param residue
-   *          the current residue translation
-   * @return
-   */
-  static List<String> computePeptideVariants(
-          String[][] codonVariants, String residue)
-  {
-    List<String> result = new ArrayList<String>();
-    for (String base1 : codonVariants[0])
+    List<SequenceFeature> sfs = sequence.getFeatures()
+            .getFeaturesByOntology(term);
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
     {
-      for (String base2 : codonVariants[1])
+      String parent = (String) sf.getValue(PARENT);
+      if (parent != null && parent.equalsIgnoreCase(parentId))
       {
-        for (String base3 : codonVariants[2])
-        {
-          String codon = base1 + base2 + base3;
-          // TODO: report frameshift/insertion/deletion
-          // and multiple-base variants?!
-          String peptide = codon.contains("-") ? "-" : ResidueProperties
-                  .codonTranslate(codon);
-          if (peptide != null && !result.contains(peptide)
-                  && !peptide.equalsIgnoreCase(residue))
-          {
-            result.add(peptide);
-          }
-        }
+        result.add(sf);
       }
     }
 
-    /*
-     * sort alphabetically with STOP at the end
-     */
-    Collections.sort(result, new Comparator<String>()
-    {
-
-      @Override
-      public int compare(String o1, String o2)
-      {
-        if ("STOP".equals(o1))
-        {
-          return 1;
-        }
-        else if ("STOP".equals(o2))
-        {
-          return -1;
-        }
-        else
-        {
-          return o1.compareTo(o2);
-        }
-      }
-    });
     return result;
   }