Merge branch 'alpha/JAL-3362_Jalview_212_alpha' into merge-212
[jalview.git] / src / jalview / analysis / AlignmentUtils.java
1 /*
2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
4  * 
5  * This file is part of Jalview.
6  * 
7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License 
9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
10  * of the License, or (at your option) any later version.
11  *  
12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but 
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty 
14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR 
15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
20  */
21 package jalview.analysis;
22
23 import static jalview.io.gff.GffConstants.CLINICAL_SIGNIFICANCE;
24
25 import jalview.commands.RemoveGapColCommand;
26 import jalview.datamodel.AlignedCodon;
27 import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame;
28 import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame.SequenceToSequenceMapping;
29 import jalview.datamodel.Alignment;
30 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
31 import jalview.datamodel.AlignmentI;
32 import jalview.datamodel.DBRefEntry;
33 import jalview.datamodel.GeneLociI;
34 import jalview.datamodel.IncompleteCodonException;
35 import jalview.datamodel.Mapping;
36 import jalview.datamodel.Sequence;
37 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
38 import jalview.datamodel.SequenceGroup;
39 import jalview.datamodel.SequenceI;
40 import jalview.datamodel.features.SequenceFeatures;
41 import jalview.io.gff.Gff3Helper;
42 import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
43 import jalview.schemes.ResidueProperties;
44 import jalview.util.Comparison;
45 import jalview.util.DBRefUtils;
46 import jalview.util.IntRangeComparator;
47 import jalview.util.MapList;
48 import jalview.util.MappingUtils;
49 import jalview.util.StringUtils;
50
51 import java.io.UnsupportedEncodingException;
52 import java.net.URLEncoder;
53 import java.util.ArrayList;
54 import java.util.Arrays;
55 import java.util.Collection;
56 import java.util.Collections;
57 import java.util.HashMap;
58 import java.util.HashSet;
59 import java.util.Iterator;
60 import java.util.LinkedHashMap;
61 import java.util.List;
62 import java.util.Map;
63 import java.util.Map.Entry;
64 import java.util.NoSuchElementException;
65 import java.util.Set;
66 import java.util.SortedMap;
67 import java.util.TreeMap;
68
69 /**
70  * grab bag of useful alignment manipulation operations Expect these to be
71  * refactored elsewhere at some point.
72  * 
73  * @author jimp
74  * 
75  */
76 public class AlignmentUtils
77 {
78   private static final int CODON_LENGTH = 3;
79
80   private static final String SEQUENCE_VARIANT = "sequence_variant:";
81
82   /*
83    * the 'id' attribute is provided for variant features fetched from
84    * Ensembl using its REST service with JSON format 
85    */
86   public static final String VARIANT_ID = "id";
87
88   /**
89    * A data model to hold the 'normal' base value at a position, and an optional
90    * sequence variant feature
91    */
92   static final class DnaVariant
93   {
94     final String base;
95
96     SequenceFeature variant;
97
98     DnaVariant(String nuc)
99     {
100       base = nuc;
101       variant = null;
102     }
103
104     DnaVariant(String nuc, SequenceFeature var)
105     {
106       base = nuc;
107       variant = var;
108     }
109
110     public String getSource()
111     {
112       return variant == null ? null : variant.getFeatureGroup();
113     }
114
115     /**
116      * toString for aid in the debugger only
117      */
118     @Override
119     public String toString()
120     {
121       return base + ":" + (variant == null ? "" : variant.getDescription());
122     }
123   }
124
125   /**
126    * given an existing alignment, create a new alignment including all, or up to
127    * flankSize additional symbols from each sequence's dataset sequence
128    * 
129    * @param core
130    * @param flankSize
131    * @return AlignmentI
132    */
133   public static AlignmentI expandContext(AlignmentI core, int flankSize)
134   {
135     List<SequenceI> sq = new ArrayList<>();
136     int maxoffset = 0;
137     for (SequenceI s : core.getSequences())
138     {
139       SequenceI newSeq = s.deriveSequence();
140       final int newSeqStart = newSeq.getStart() - 1;
141       if (newSeqStart > maxoffset
142               && newSeq.getDatasetSequence().getStart() < s.getStart())
143       {
144         maxoffset = newSeqStart;
145       }
146       sq.add(newSeq);
147     }
148     if (flankSize > -1)
149     {
150       maxoffset = Math.min(maxoffset, flankSize);
151     }
152
153     /*
154      * now add offset left and right to create an expanded alignment
155      */
156     for (SequenceI s : sq)
157     {
158       SequenceI ds = s;
159       while (ds.getDatasetSequence() != null)
160       {
161         ds = ds.getDatasetSequence();
162       }
163       int s_end = s.findPosition(s.getStart() + s.getLength());
164       // find available flanking residues for sequence
165       int ustream_ds = s.getStart() - ds.getStart();
166       int dstream_ds = ds.getEnd() - s_end;
167
168       // build new flanked sequence
169
170       // compute gap padding to start of flanking sequence
171       int offset = maxoffset - ustream_ds;
172
173       // padding is gapChar x ( maxoffset - min(ustream_ds, flank)
174       if (flankSize >= 0)
175       {
176         if (flankSize < ustream_ds)
177         {
178           // take up to flankSize residues
179           offset = maxoffset - flankSize;
180           ustream_ds = flankSize;
181         }
182         if (flankSize <= dstream_ds)
183         {
184           dstream_ds = flankSize - 1;
185         }
186       }
187       // TODO use Character.toLowerCase to avoid creating String objects?
188       char[] upstream = new String(ds
189               .getSequence(s.getStart() - 1 - ustream_ds, s.getStart() - 1))
190                       .toLowerCase().toCharArray();
191       char[] downstream = new String(
192               ds.getSequence(s_end - 1, s_end + dstream_ds)).toLowerCase()
193                       .toCharArray();
194       char[] coreseq = s.getSequence();
195       char[] nseq = new char[offset + upstream.length + downstream.length
196               + coreseq.length];
197       char c = core.getGapCharacter();
198
199       int p = 0;
200       for (; p < offset; p++)
201       {
202         nseq[p] = c;
203       }
204
205       System.arraycopy(upstream, 0, nseq, p, upstream.length);
206       System.arraycopy(coreseq, 0, nseq, p + upstream.length,
207               coreseq.length);
208       System.arraycopy(downstream, 0, nseq,
209               p + coreseq.length + upstream.length, downstream.length);
210       s.setSequence(new String(nseq));
211       s.setStart(s.getStart() - ustream_ds);
212       s.setEnd(s_end + downstream.length);
213     }
214     AlignmentI newAl = new jalview.datamodel.Alignment(
215             sq.toArray(new SequenceI[0]));
216     for (SequenceI s : sq)
217     {
218       if (s.getAnnotation() != null)
219       {
220         for (AlignmentAnnotation aa : s.getAnnotation())
221         {
222           aa.adjustForAlignment(); // JAL-1712 fix
223           newAl.addAnnotation(aa);
224         }
225       }
226     }
227     newAl.setDataset(core.getDataset());
228     return newAl;
229   }
230
231   /**
232    * Returns the index (zero-based position) of a sequence in an alignment, or
233    * -1 if not found.
234    * 
235    * @param al
236    * @param seq
237    * @return
238    */
239   public static int getSequenceIndex(AlignmentI al, SequenceI seq)
240   {
241     int result = -1;
242     int pos = 0;
243     for (SequenceI alSeq : al.getSequences())
244     {
245       if (alSeq == seq)
246       {
247         result = pos;
248         break;
249       }
250       pos++;
251     }
252     return result;
253   }
254
255   /**
256    * Returns a map of lists of sequences in the alignment, keyed by sequence
257    * name. For use in mapping between different alignment views of the same
258    * sequences.
259    * 
260    * @see jalview.datamodel.AlignmentI#getSequencesByName()
261    */
262   public static Map<String, List<SequenceI>> getSequencesByName(
263           AlignmentI al)
264   {
265     Map<String, List<SequenceI>> theMap = new LinkedHashMap<>();
266     for (SequenceI seq : al.getSequences())
267     {
268       String name = seq.getName();
269       if (name != null)
270       {
271         List<SequenceI> seqs = theMap.get(name);
272         if (seqs == null)
273         {
274           seqs = new ArrayList<>();
275           theMap.put(name, seqs);
276         }
277         seqs.add(seq);
278       }
279     }
280     return theMap;
281   }
282
283   /**
284    * Build mapping of protein to cDNA alignment. Mappings are made between
285    * sequences where the cDNA translates to the protein sequence. Any new
286    * mappings are added to the protein alignment. Returns true if any mappings
287    * either already exist or were added, else false.
288    * 
289    * @param proteinAlignment
290    * @param cdnaAlignment
291    * @return
292    */
293   public static boolean mapProteinAlignmentToCdna(
294           final AlignmentI proteinAlignment, final AlignmentI cdnaAlignment)
295   {
296     if (proteinAlignment == null || cdnaAlignment == null)
297     {
298       return false;
299     }
300
301     Set<SequenceI> mappedDna = new HashSet<>();
302     Set<SequenceI> mappedProtein = new HashSet<>();
303
304     /*
305      * First pass - map sequences where cross-references exist. This include
306      * 1-to-many mappings to support, for example, variant cDNA.
307      */
308     boolean mappingPerformed = mapProteinToCdna(proteinAlignment,
309             cdnaAlignment, mappedDna, mappedProtein, true);
310
311     /*
312      * Second pass - map sequences where no cross-references exist. This only
313      * does 1-to-1 mappings and assumes corresponding sequences are in the same
314      * order in the alignments.
315      */
316     mappingPerformed |= mapProteinToCdna(proteinAlignment, cdnaAlignment,
317             mappedDna, mappedProtein, false);
318     return mappingPerformed;
319   }
320
321   /**
322    * Make mappings between compatible sequences (where the cDNA translation
323    * matches the protein).
324    * 
325    * @param proteinAlignment
326    * @param cdnaAlignment
327    * @param mappedDna
328    *          a set of mapped DNA sequences (to add to)
329    * @param mappedProtein
330    *          a set of mapped Protein sequences (to add to)
331    * @param xrefsOnly
332    *          if true, only map sequences where xrefs exist
333    * @return
334    */
335   protected static boolean mapProteinToCdna(
336           final AlignmentI proteinAlignment, final AlignmentI cdnaAlignment,
337           Set<SequenceI> mappedDna, Set<SequenceI> mappedProtein,
338           boolean xrefsOnly)
339   {
340     boolean mappingExistsOrAdded = false;
341     List<SequenceI> thisSeqs = proteinAlignment.getSequences();
342     for (SequenceI aaSeq : thisSeqs)
343     {
344       boolean proteinMapped = false;
345       AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
346
347       for (SequenceI cdnaSeq : cdnaAlignment.getSequences())
348       {
349         /*
350          * Always try to map if sequences have xref to each other; this supports
351          * variant cDNA or alternative splicing for a protein sequence.
352          * 
353          * If no xrefs, try to map progressively, assuming that alignments have
354          * mappable sequences in corresponding order. These are not
355          * many-to-many, as that would risk mixing species with similar cDNA
356          * sequences.
357          */
358         if (xrefsOnly && !AlignmentUtils.haveCrossRef(aaSeq, cdnaSeq))
359         {
360           continue;
361         }
362
363         /*
364          * Don't map non-xrefd sequences more than once each. This heuristic
365          * allows us to pair up similar sequences in ordered alignments.
366          */
367         if (!xrefsOnly && (mappedProtein.contains(aaSeq)
368                 || mappedDna.contains(cdnaSeq)))
369         {
370           continue;
371         }
372         if (mappingExists(proteinAlignment.getCodonFrames(),
373                 aaSeq.getDatasetSequence(), cdnaSeq.getDatasetSequence()))
374         {
375           mappingExistsOrAdded = true;
376         }
377         else
378         {
379           MapList map = mapCdnaToProtein(aaSeq, cdnaSeq);
380           if (map != null)
381           {
382             acf.addMap(cdnaSeq, aaSeq, map);
383             mappingExistsOrAdded = true;
384             proteinMapped = true;
385             mappedDna.add(cdnaSeq);
386             mappedProtein.add(aaSeq);
387           }
388         }
389       }
390       if (proteinMapped)
391       {
392         proteinAlignment.addCodonFrame(acf);
393       }
394     }
395     return mappingExistsOrAdded;
396   }
397
398   /**
399    * Answers true if the mappings include one between the given (dataset)
400    * sequences.
401    */
402   protected static boolean mappingExists(List<AlignedCodonFrame> mappings,
403           SequenceI aaSeq, SequenceI cdnaSeq)
404   {
405     if (mappings != null)
406     {
407       for (AlignedCodonFrame acf : mappings)
408       {
409         if (cdnaSeq == acf.getDnaForAaSeq(aaSeq))
410         {
411           return true;
412         }
413       }
414     }
415     return false;
416   }
417
418   /**
419    * Builds a mapping (if possible) of a cDNA to a protein sequence.
420    * <ul>
421    * <li>first checks if the cdna translates exactly to the protein
422    * sequence</li>
423    * <li>else checks for translation after removing a STOP codon</li>
424    * <li>else checks for translation after removing a START codon</li>
425    * <li>if that fails, inspect CDS features on the cDNA sequence</li>
426    * </ul>
427    * Returns null if no mapping is determined.
428    * 
429    * @param proteinSeq
430    *          the aligned protein sequence
431    * @param cdnaSeq
432    *          the aligned cdna sequence
433    * @return
434    */
435   public static MapList mapCdnaToProtein(SequenceI proteinSeq,
436           SequenceI cdnaSeq)
437   {
438     /*
439      * Here we handle either dataset sequence set (desktop) or absent (applet).
440      * Use only the char[] form of the sequence to avoid creating possibly large
441      * String objects.
442      */
443     final SequenceI proteinDataset = proteinSeq.getDatasetSequence();
444     char[] aaSeqChars = proteinDataset != null
445             ? proteinDataset.getSequence()
446             : proteinSeq.getSequence();
447     final SequenceI cdnaDataset = cdnaSeq.getDatasetSequence();
448     char[] cdnaSeqChars = cdnaDataset != null ? cdnaDataset.getSequence()
449             : cdnaSeq.getSequence();
450     if (aaSeqChars == null || cdnaSeqChars == null)
451     {
452       return null;
453     }
454
455     /*
456      * cdnaStart/End, proteinStartEnd are base 1 (for dataset sequence mapping)
457      */
458     final int mappedLength = CODON_LENGTH * aaSeqChars.length;
459     int cdnaLength = cdnaSeqChars.length;
460     int cdnaStart = cdnaSeq.getStart();
461     int cdnaEnd = cdnaSeq.getEnd();
462     final int proteinStart = proteinSeq.getStart();
463     final int proteinEnd = proteinSeq.getEnd();
464
465     /*
466      * If lengths don't match, try ignoring stop codon (if present)
467      */
468     if (cdnaLength != mappedLength && cdnaLength > 2)
469     {
470       String lastCodon = String.valueOf(cdnaSeqChars,
471               cdnaLength - CODON_LENGTH, CODON_LENGTH).toUpperCase();
472       for (String stop : ResidueProperties.STOP_CODONS)
473       {
474         if (lastCodon.equals(stop))
475         {
476           cdnaEnd -= CODON_LENGTH;
477           cdnaLength -= CODON_LENGTH;
478           break;
479         }
480       }
481     }
482
483     /*
484      * If lengths still don't match, try ignoring start codon.
485      */
486     int startOffset = 0;
487     if (cdnaLength != mappedLength && cdnaLength > 2
488             && String.valueOf(cdnaSeqChars, 0, CODON_LENGTH).toUpperCase()
489                     .equals(ResidueProperties.START))
490     {
491       startOffset += CODON_LENGTH;
492       cdnaStart += CODON_LENGTH;
493       cdnaLength -= CODON_LENGTH;
494     }
495
496     if (translatesAs(cdnaSeqChars, startOffset, aaSeqChars))
497     {
498       /*
499        * protein is translation of dna (+/- start/stop codons)
500        */
501       MapList map = new MapList(new int[] { cdnaStart, cdnaEnd },
502               new int[]
503               { proteinStart, proteinEnd }, CODON_LENGTH, 1);
504       return map;
505     }
506
507     /*
508      * translation failed - try mapping CDS annotated regions of dna
509      */
510     return mapCdsToProtein(cdnaSeq, proteinSeq);
511   }
512
513   /**
514    * Test whether the given cdna sequence, starting at the given offset,
515    * translates to the given amino acid sequence, using the standard translation
516    * table. Designed to fail fast i.e. as soon as a mismatch position is found.
517    * 
518    * @param cdnaSeqChars
519    * @param cdnaStart
520    * @param aaSeqChars
521    * @return
522    */
523   protected static boolean translatesAs(char[] cdnaSeqChars, int cdnaStart,
524           char[] aaSeqChars)
525   {
526     if (cdnaSeqChars == null || aaSeqChars == null)
527     {
528       return false;
529     }
530
531     int aaPos = 0;
532     int dnaPos = cdnaStart;
533     for (; dnaPos < cdnaSeqChars.length - 2
534             && aaPos < aaSeqChars.length; dnaPos += CODON_LENGTH, aaPos++)
535     {
536       String codon = String.valueOf(cdnaSeqChars, dnaPos, CODON_LENGTH);
537       final String translated = ResidueProperties.codonTranslate(codon);
538
539       /*
540        * allow * in protein to match untranslatable in dna
541        */
542       final char aaRes = aaSeqChars[aaPos];
543       if ((translated == null || ResidueProperties.STOP.equals(translated))
544               && aaRes == '*')
545       {
546         continue;
547       }
548       if (translated == null || !(aaRes == translated.charAt(0)))
549       {
550         // debug
551         // System.out.println(("Mismatch at " + i + "/" + aaResidue + ": "
552         // + codon + "(" + translated + ") != " + aaRes));
553         return false;
554       }
555     }
556
557     /*
558      * check we matched all of the protein sequence
559      */
560     if (aaPos != aaSeqChars.length)
561     {
562       return false;
563     }
564
565     /*
566      * check we matched all of the dna except
567      * for optional trailing STOP codon
568      */
569     if (dnaPos == cdnaSeqChars.length)
570     {
571       return true;
572     }
573     if (dnaPos == cdnaSeqChars.length - CODON_LENGTH)
574     {
575       String codon = String.valueOf(cdnaSeqChars, dnaPos, CODON_LENGTH);
576       if (ResidueProperties.STOP
577               .equals(ResidueProperties.codonTranslate(codon)))
578       {
579         return true;
580       }
581     }
582     return false;
583   }
584
585   /**
586    * Align sequence 'seq' to match the alignment of a mapped sequence. Note this
587    * currently assumes that we are aligning cDNA to match protein.
588    * 
589    * @param seq
590    *          the sequence to be realigned
591    * @param al
592    *          the alignment whose sequence alignment is to be 'copied'
593    * @param gap
594    *          character string represent a gap in the realigned sequence
595    * @param preserveUnmappedGaps
596    * @param preserveMappedGaps
597    * @return true if the sequence was realigned, false if it could not be
598    */
599   public static boolean alignSequenceAs(SequenceI seq, AlignmentI al,
600           String gap, boolean preserveMappedGaps,
601           boolean preserveUnmappedGaps)
602   {
603     /*
604      * Get any mappings from the source alignment to the target (dataset)
605      * sequence.
606      */
607     // TODO there may be one AlignedCodonFrame per dataset sequence, or one with
608     // all mappings. Would it help to constrain this?
609     List<AlignedCodonFrame> mappings = al.getCodonFrame(seq);
610     if (mappings == null || mappings.isEmpty())
611     {
612       return false;
613     }
614
615     /*
616      * Locate the aligned source sequence whose dataset sequence is mapped. We
617      * just take the first match here (as we can't align like more than one
618      * sequence).
619      */
620     SequenceI alignFrom = null;
621     AlignedCodonFrame mapping = null;
622     for (AlignedCodonFrame mp : mappings)
623     {
624       alignFrom = mp.findAlignedSequence(seq, al);
625       if (alignFrom != null)
626       {
627         mapping = mp;
628         break;
629       }
630     }
631
632     if (alignFrom == null)
633     {
634       return false;
635     }
636     alignSequenceAs(seq, alignFrom, mapping, gap, al.getGapCharacter(),
637             preserveMappedGaps, preserveUnmappedGaps);
638     return true;
639   }
640
641   /**
642    * Align sequence 'alignTo' the same way as 'alignFrom', using the mapping to
643    * match residues and codons. Flags control whether existing gaps in unmapped
644    * (intron) and mapped (exon) regions are preserved or not. Gaps between
645    * intron and exon are only retained if both flags are set.
646    * 
647    * @param alignTo
648    * @param alignFrom
649    * @param mapping
650    * @param myGap
651    * @param sourceGap
652    * @param preserveUnmappedGaps
653    * @param preserveMappedGaps
654    */
655   public static void alignSequenceAs(SequenceI alignTo, SequenceI alignFrom,
656           AlignedCodonFrame mapping, String myGap, char sourceGap,
657           boolean preserveMappedGaps, boolean preserveUnmappedGaps)
658   {
659     // TODO generalise to work for Protein-Protein, dna-dna, dna-protein
660
661     // aligned and dataset sequence positions, all base zero
662     int thisSeqPos = 0;
663     int sourceDsPos = 0;
664
665     int basesWritten = 0;
666     char myGapChar = myGap.charAt(0);
667     int ratio = myGap.length();
668
669     int fromOffset = alignFrom.getStart() - 1;
670     int toOffset = alignTo.getStart() - 1;
671     int sourceGapMappedLength = 0;
672     boolean inExon = false;
673     final int toLength = alignTo.getLength();
674     final int fromLength = alignFrom.getLength();
675     StringBuilder thisAligned = new StringBuilder(2 * toLength);
676
677     /*
678      * Traverse the 'model' aligned sequence
679      */
680     for (int i = 0; i < fromLength; i++)
681     {
682       char sourceChar = alignFrom.getCharAt(i);
683       if (sourceChar == sourceGap)
684       {
685         sourceGapMappedLength += ratio;
686         continue;
687       }
688
689       /*
690        * Found a non-gap character. Locate its mapped region if any.
691        */
692       sourceDsPos++;
693       // Note mapping positions are base 1, our sequence positions base 0
694       int[] mappedPos = mapping.getMappedRegion(alignTo, alignFrom,
695               sourceDsPos + fromOffset);
696       if (mappedPos == null)
697       {
698         /*
699          * unmapped position; treat like a gap
700          */
701         sourceGapMappedLength += ratio;
702         // System.err.println("Can't align: no codon mapping to residue "
703         // + sourceDsPos + "(" + sourceChar + ")");
704         // return;
705         continue;
706       }
707
708       int mappedCodonStart = mappedPos[0]; // position (1...) of codon start
709       int mappedCodonEnd = mappedPos[mappedPos.length - 1]; // codon end pos
710       StringBuilder trailingCopiedGap = new StringBuilder();
711
712       /*
713        * Copy dna sequence up to and including this codon. Optionally, include
714        * gaps before the codon starts (in introns) and/or after the codon starts
715        * (in exons).
716        * 
717        * Note this only works for 'linear' splicing, not reverse or interleaved.
718        * But then 'align dna as protein' doesn't make much sense otherwise.
719        */
720       int intronLength = 0;
721       while (basesWritten + toOffset < mappedCodonEnd
722               && thisSeqPos < toLength)
723       {
724         final char c = alignTo.getCharAt(thisSeqPos++);
725         if (c != myGapChar)
726         {
727           basesWritten++;
728           int sourcePosition = basesWritten + toOffset;
729           if (sourcePosition < mappedCodonStart)
730           {
731             /*
732              * Found an unmapped (intron) base. First add in any preceding gaps
733              * (if wanted).
734              */
735             if (preserveUnmappedGaps && trailingCopiedGap.length() > 0)
736             {
737               thisAligned.append(trailingCopiedGap.toString());
738               intronLength += trailingCopiedGap.length();
739               trailingCopiedGap = new StringBuilder();
740             }
741             intronLength++;
742             inExon = false;
743           }
744           else
745           {
746             final boolean startOfCodon = sourcePosition == mappedCodonStart;
747             int gapsToAdd = calculateGapsToInsert(preserveMappedGaps,
748                     preserveUnmappedGaps, sourceGapMappedLength, inExon,
749                     trailingCopiedGap.length(), intronLength, startOfCodon);
750             for (int k = 0; k < gapsToAdd; k++)
751             {
752               thisAligned.append(myGapChar);
753             }
754             sourceGapMappedLength = 0;
755             inExon = true;
756           }
757           thisAligned.append(c);
758           trailingCopiedGap = new StringBuilder();
759         }
760         else
761         {
762           if (inExon && preserveMappedGaps)
763           {
764             trailingCopiedGap.append(myGapChar);
765           }
766           else if (!inExon && preserveUnmappedGaps)
767           {
768             trailingCopiedGap.append(myGapChar);
769           }
770         }
771       }
772     }
773
774     /*
775      * At end of model aligned sequence. Copy any remaining target sequence, optionally
776      * including (intron) gaps.
777      */
778     while (thisSeqPos < toLength)
779     {
780       final char c = alignTo.getCharAt(thisSeqPos++);
781       if (c != myGapChar || preserveUnmappedGaps)
782       {
783         thisAligned.append(c);
784       }
785       sourceGapMappedLength--;
786     }
787
788     /*
789      * finally add gaps to pad for any trailing source gaps or
790      * unmapped characters
791      */
792     if (preserveUnmappedGaps)
793     {
794       while (sourceGapMappedLength > 0)
795       {
796         thisAligned.append(myGapChar);
797         sourceGapMappedLength--;
798       }
799     }
800
801     /*
802      * All done aligning, set the aligned sequence.
803      */
804     alignTo.setSequence(new String(thisAligned));
805   }
806
807   /**
808    * Helper method to work out how many gaps to insert when realigning.
809    * 
810    * @param preserveMappedGaps
811    * @param preserveUnmappedGaps
812    * @param sourceGapMappedLength
813    * @param inExon
814    * @param trailingCopiedGap
815    * @param intronLength
816    * @param startOfCodon
817    * @return
818    */
819   protected static int calculateGapsToInsert(boolean preserveMappedGaps,
820           boolean preserveUnmappedGaps, int sourceGapMappedLength,
821           boolean inExon, int trailingGapLength, int intronLength,
822           final boolean startOfCodon)
823   {
824     int gapsToAdd = 0;
825     if (startOfCodon)
826     {
827       /*
828        * Reached start of codon. Ignore trailing gaps in intron unless we are
829        * preserving gaps in both exon and intron. Ignore them anyway if the
830        * protein alignment introduces a gap at least as large as the intronic
831        * region.
832        */
833       if (inExon && !preserveMappedGaps)
834       {
835         trailingGapLength = 0;
836       }
837       if (!inExon && !(preserveMappedGaps && preserveUnmappedGaps))
838       {
839         trailingGapLength = 0;
840       }
841       if (inExon)
842       {
843         gapsToAdd = Math.max(sourceGapMappedLength, trailingGapLength);
844       }
845       else
846       {
847         if (intronLength + trailingGapLength <= sourceGapMappedLength)
848         {
849           gapsToAdd = sourceGapMappedLength - intronLength;
850         }
851         else
852         {
853           gapsToAdd = Math.min(
854                   intronLength + trailingGapLength - sourceGapMappedLength,
855                   trailingGapLength);
856         }
857       }
858     }
859     else
860     {
861       /*
862        * second or third base of codon; check for any gaps in dna
863        */
864       if (!preserveMappedGaps)
865       {
866         trailingGapLength = 0;
867       }
868       gapsToAdd = Math.max(sourceGapMappedLength, trailingGapLength);
869     }
870     return gapsToAdd;
871   }
872
873   /**
874    * Realigns the given protein to match the alignment of the dna, using codon
875    * mappings to translate aligned codon positions to protein residues.
876    * 
877    * @param protein
878    *          the alignment whose sequences are realigned by this method
879    * @param dna
880    *          the dna alignment whose alignment we are 'copying'
881    * @return the number of sequences that were realigned
882    */
883   public static int alignProteinAsDna(AlignmentI protein, AlignmentI dna)
884   {
885     if (protein.isNucleotide() || !dna.isNucleotide())
886     {
887       System.err.println("Wrong alignment type in alignProteinAsDna");
888       return 0;
889     }
890     List<SequenceI> unmappedProtein = new ArrayList<>();
891     Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons = buildCodonColumnsMap(
892             protein, dna, unmappedProtein);
893     return alignProteinAs(protein, alignedCodons, unmappedProtein);
894   }
895
896   /**
897    * Realigns the given dna to match the alignment of the protein, using codon
898    * mappings to translate aligned peptide positions to codons.
899    * 
900    * Always produces a padded CDS alignment.
901    * 
902    * @param dna
903    *          the alignment whose sequences are realigned by this method
904    * @param protein
905    *          the protein alignment whose alignment we are 'copying'
906    * @return the number of sequences that were realigned
907    */
908   public static int alignCdsAsProtein(AlignmentI dna, AlignmentI protein)
909   {
910     if (protein.isNucleotide() || !dna.isNucleotide())
911     {
912       System.err.println("Wrong alignment type in alignProteinAsDna");
913       return 0;
914     }
915     // todo: implement this
916     List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
917     int alignedCount = 0;
918     int width = 0; // alignment width for padding CDS
919     for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
920     {
921       if (alignCdsSequenceAsProtein(dnaSeq, protein, mappings,
922               dna.getGapCharacter()))
923       {
924         alignedCount++;
925       }
926       width = Math.max(dnaSeq.getLength(), width);
927     }
928     int oldwidth;
929     int diff;
930     for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
931     {
932       oldwidth = dnaSeq.getLength();
933       diff = width - oldwidth;
934       if (diff > 0)
935       {
936         dnaSeq.insertCharAt(oldwidth, diff, dna.getGapCharacter());
937       }
938     }
939     return alignedCount;
940   }
941
942   /**
943    * Helper method to align (if possible) the dna sequence to match the
944    * alignment of a mapped protein sequence. This is currently limited to
945    * handling coding sequence only.
946    * 
947    * @param cdsSeq
948    * @param protein
949    * @param mappings
950    * @param gapChar
951    * @return
952    */
953   static boolean alignCdsSequenceAsProtein(SequenceI cdsSeq,
954           AlignmentI protein, List<AlignedCodonFrame> mappings,
955           char gapChar)
956   {
957     SequenceI cdsDss = cdsSeq.getDatasetSequence();
958     if (cdsDss == null)
959     {
960       System.err
961               .println("alignCdsSequenceAsProtein needs aligned sequence!");
962       return false;
963     }
964
965     List<AlignedCodonFrame> dnaMappings = MappingUtils
966             .findMappingsForSequence(cdsSeq, mappings);
967     for (AlignedCodonFrame mapping : dnaMappings)
968     {
969       SequenceI peptide = mapping.findAlignedSequence(cdsSeq, protein);
970       if (peptide != null)
971       {
972         final int peptideLength = peptide.getLength();
973         Mapping map = mapping.getMappingBetween(cdsSeq, peptide);
974         if (map != null)
975         {
976           MapList mapList = map.getMap();
977           if (map.getTo() == peptide.getDatasetSequence())
978           {
979             mapList = mapList.getInverse();
980           }
981           final int cdsLength = cdsDss.getLength();
982           int mappedFromLength = MappingUtils.getLength(mapList
983                   .getFromRanges());
984           int mappedToLength = MappingUtils
985                   .getLength(mapList.getToRanges());
986           boolean addStopCodon = (cdsLength == mappedFromLength
987                   * CODON_LENGTH + CODON_LENGTH)
988                   || (peptide.getDatasetSequence()
989                           .getLength() == mappedFromLength - 1);
990           if (cdsLength != mappedToLength && !addStopCodon)
991           {
992             System.err.println(String.format(
993                     "Can't align cds as protein (length mismatch %d/%d): %s",
994                     cdsLength, mappedToLength, cdsSeq.getName()));
995           }
996
997           /*
998            * pre-fill the aligned cds sequence with gaps
999            */
1000           char[] alignedCds = new char[peptideLength * CODON_LENGTH
1001                   + (addStopCodon ? CODON_LENGTH : 0)];
1002           Arrays.fill(alignedCds, gapChar);
1003
1004           /*
1005            * walk over the aligned peptide sequence and insert mapped 
1006            * codons for residues in the aligned cds sequence 
1007            */
1008           int copiedBases = 0;
1009           int cdsStart = cdsDss.getStart();
1010           int proteinPos = peptide.getStart() - 1;
1011           int cdsCol = 0;
1012
1013           for (int col = 0; col < peptideLength; col++)
1014           {
1015             char residue = peptide.getCharAt(col);
1016
1017             if (Comparison.isGap(residue))
1018             {
1019               cdsCol += CODON_LENGTH;
1020             }
1021             else
1022             {
1023               proteinPos++;
1024               int[] codon = mapList.locateInTo(proteinPos, proteinPos);
1025               if (codon == null)
1026               {
1027                 // e.g. incomplete start codon, X in peptide
1028                 cdsCol += CODON_LENGTH;
1029               }
1030               else
1031               {
1032                 for (int j = codon[0]; j <= codon[1]; j++)
1033                 {
1034                   char mappedBase = cdsDss.getCharAt(j - cdsStart);
1035                   alignedCds[cdsCol++] = mappedBase;
1036                   copiedBases++;
1037                 }
1038               }
1039             }
1040           }
1041
1042           /*
1043            * append stop codon if not mapped from protein,
1044            * closing it up to the end of the mapped sequence
1045            */
1046           if (copiedBases == cdsLength - CODON_LENGTH)
1047           {
1048             for (int i = alignedCds.length - 1; i >= 0; i--)
1049             {
1050               if (!Comparison.isGap(alignedCds[i]))
1051               {
1052                 cdsCol = i + 1; // gap just after end of sequence
1053                 break;
1054               }
1055             }
1056             for (int i = cdsLength - CODON_LENGTH; i < cdsLength; i++)
1057             {
1058               alignedCds[cdsCol++] = cdsDss.getCharAt(i);
1059             }
1060           }
1061           cdsSeq.setSequence(new String(alignedCds));
1062           return true;
1063         }
1064       }
1065     }
1066     return false;
1067   }
1068
1069   /**
1070    * Builds a map whose key is an aligned codon position (3 alignment column
1071    * numbers base 0), and whose value is a map from protein sequence to each
1072    * protein's peptide residue for that codon. The map generates an ordering of
1073    * the codons, and allows us to read off the peptides at each position in
1074    * order to assemble 'aligned' protein sequences.
1075    * 
1076    * @param protein
1077    *          the protein alignment
1078    * @param dna
1079    *          the coding dna alignment
1080    * @param unmappedProtein
1081    *          any unmapped proteins are added to this list
1082    * @return
1083    */
1084   protected static Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> buildCodonColumnsMap(
1085           AlignmentI protein, AlignmentI dna,
1086           List<SequenceI> unmappedProtein)
1087   {
1088     /*
1089      * maintain a list of any proteins with no mappings - these will be
1090      * rendered 'as is' in the protein alignment as we can't align them
1091      */
1092     unmappedProtein.addAll(protein.getSequences());
1093
1094     List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
1095
1096     /*
1097      * Map will hold, for each aligned codon position e.g. [3, 5, 6], a map of
1098      * {dnaSequence, {proteinSequence, codonProduct}} at that position. The
1099      * comparator keeps the codon positions ordered.
1100      */
1101     Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons = new TreeMap<>(
1102             new CodonComparator());
1103
1104     for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
1105     {
1106       for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
1107       {
1108         SequenceI prot = mapping.findAlignedSequence(dnaSeq, protein);
1109         if (prot != null)
1110         {
1111           Mapping seqMap = mapping.getMappingForSequence(dnaSeq);
1112           addCodonPositions(dnaSeq, prot, protein.getGapCharacter(), seqMap,
1113                   alignedCodons);
1114           unmappedProtein.remove(prot);
1115         }
1116       }
1117     }
1118
1119     /*
1120      * Finally add any unmapped peptide start residues (e.g. for incomplete
1121      * codons) as if at the codon position before the second residue
1122      */
1123     // TODO resolve JAL-2022 so this fudge can be removed
1124     int mappedSequenceCount = protein.getHeight() - unmappedProtein.size();
1125     addUnmappedPeptideStarts(alignedCodons, mappedSequenceCount);
1126
1127     return alignedCodons;
1128   }
1129
1130   /**
1131    * Scans for any protein mapped from position 2 (meaning unmapped start
1132    * position e.g. an incomplete codon), and synthesizes a 'codon' for it at the
1133    * preceding position in the alignment
1134    * 
1135    * @param alignedCodons
1136    *          the codon-to-peptide map
1137    * @param mappedSequenceCount
1138    *          the number of distinct sequences in the map
1139    */
1140   protected static void addUnmappedPeptideStarts(
1141           Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
1142           int mappedSequenceCount)
1143   {
1144     // TODO delete this ugly hack once JAL-2022 is resolved
1145     // i.e. we can model startPhase > 0 (incomplete start codon)
1146
1147     List<SequenceI> sequencesChecked = new ArrayList<>();
1148     AlignedCodon lastCodon = null;
1149     Map<SequenceI, AlignedCodon> toAdd = new HashMap<>();
1150
1151     for (Entry<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> entry : alignedCodons
1152             .entrySet())
1153     {
1154       for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> sequenceCodon : entry.getValue()
1155               .entrySet())
1156       {
1157         SequenceI seq = sequenceCodon.getKey();
1158         if (sequencesChecked.contains(seq))
1159         {
1160           continue;
1161         }
1162         sequencesChecked.add(seq);
1163         AlignedCodon codon = sequenceCodon.getValue();
1164         if (codon.peptideCol > 1)
1165         {
1166           System.err.println(
1167                   "Problem mapping protein with >1 unmapped start positions: "
1168                           + seq.getName());
1169         }
1170         else if (codon.peptideCol == 1)
1171         {
1172           /*
1173            * first position (peptideCol == 0) was unmapped - add it
1174            */
1175           if (lastCodon != null)
1176           {
1177             AlignedCodon firstPeptide = new AlignedCodon(lastCodon.pos1,
1178                     lastCodon.pos2, lastCodon.pos3,
1179                     String.valueOf(seq.getCharAt(0)), 0);
1180             toAdd.put(seq, firstPeptide);
1181           }
1182           else
1183           {
1184             /*
1185              * unmapped residue at start of alignment (no prior column) -
1186              * 'insert' at nominal codon [0, 0, 0]
1187              */
1188             AlignedCodon firstPeptide = new AlignedCodon(0, 0, 0,
1189                     String.valueOf(seq.getCharAt(0)), 0);
1190             toAdd.put(seq, firstPeptide);
1191           }
1192         }
1193         if (sequencesChecked.size() == mappedSequenceCount)
1194         {
1195           // no need to check past first mapped position in all sequences
1196           break;
1197         }
1198       }
1199       lastCodon = entry.getKey();
1200     }
1201
1202     /*
1203      * add any new codons safely after iterating over the map
1204      */
1205     for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> startCodon : toAdd.entrySet())
1206     {
1207       addCodonToMap(alignedCodons, startCodon.getValue(),
1208               startCodon.getKey());
1209     }
1210   }
1211
1212   /**
1213    * Update the aligned protein sequences to match the codon alignments given in
1214    * the map.
1215    * 
1216    * @param protein
1217    * @param alignedCodons
1218    *          an ordered map of codon positions (columns), with sequence/peptide
1219    *          values present in each column
1220    * @param unmappedProtein
1221    * @return
1222    */
1223   protected static int alignProteinAs(AlignmentI protein,
1224           Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
1225           List<SequenceI> unmappedProtein)
1226   {
1227     /*
1228      * prefill peptide sequences with gaps 
1229      */
1230     int alignedWidth = alignedCodons.size();
1231     char[] gaps = new char[alignedWidth];
1232     Arrays.fill(gaps, protein.getGapCharacter());
1233     Map<SequenceI, char[]> peptides = new HashMap<>();
1234     for (SequenceI seq : protein.getSequences())
1235     {
1236       if (!unmappedProtein.contains(seq))
1237       {
1238         peptides.put(seq, Arrays.copyOf(gaps, gaps.length));
1239       }
1240     }
1241
1242     /*
1243      * Traverse the codons left to right (as defined by CodonComparator)
1244      * and insert peptides in each column where the sequence is mapped.
1245      * This gives a peptide 'alignment' where residues are aligned if their
1246      * corresponding codons occupy the same columns in the cdna alignment.
1247      */
1248     int column = 0;
1249     for (AlignedCodon codon : alignedCodons.keySet())
1250     {
1251       final Map<SequenceI, AlignedCodon> columnResidues = alignedCodons
1252               .get(codon);
1253       for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> entry : columnResidues.entrySet())
1254       {
1255         char residue = entry.getValue().product.charAt(0);
1256         peptides.get(entry.getKey())[column] = residue;
1257       }
1258       column++;
1259     }
1260
1261     /*
1262      * and finally set the constructed sequences
1263      */
1264     for (Entry<SequenceI, char[]> entry : peptides.entrySet())
1265     {
1266       entry.getKey().setSequence(new String(entry.getValue()));
1267     }
1268
1269     return 0;
1270   }
1271
1272   /**
1273    * Populate the map of aligned codons by traversing the given sequence
1274    * mapping, locating the aligned positions of mapped codons, and adding those
1275    * positions and their translation products to the map.
1276    * 
1277    * @param dna
1278    *          the aligned sequence we are mapping from
1279    * @param protein
1280    *          the sequence to be aligned to the codons
1281    * @param gapChar
1282    *          the gap character in the dna sequence
1283    * @param seqMap
1284    *          a mapping to a sequence translation
1285    * @param alignedCodons
1286    *          the map we are building up
1287    */
1288   static void addCodonPositions(SequenceI dna, SequenceI protein,
1289           char gapChar, Mapping seqMap,
1290           Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons)
1291   {
1292     Iterator<AlignedCodon> codons = seqMap.getCodonIterator(dna, gapChar);
1293
1294     /*
1295      * add codon positions, and their peptide translations, to the alignment
1296      * map, while remembering the first codon mapped
1297      */
1298     while (codons.hasNext())
1299     {
1300       try
1301       {
1302         AlignedCodon codon = codons.next();
1303         addCodonToMap(alignedCodons, codon, protein);
1304       } catch (IncompleteCodonException e)
1305       {
1306         // possible incomplete trailing codon - ignore
1307       } catch (NoSuchElementException e)
1308       {
1309         // possibly peptide lacking STOP
1310       }
1311     }
1312   }
1313
1314   /**
1315    * Helper method to add a codon-to-peptide entry to the aligned codons map
1316    * 
1317    * @param alignedCodons
1318    * @param codon
1319    * @param protein
1320    */
1321   protected static void addCodonToMap(
1322           Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
1323           AlignedCodon codon, SequenceI protein)
1324   {
1325     Map<SequenceI, AlignedCodon> seqProduct = alignedCodons.get(codon);
1326     if (seqProduct == null)
1327     {
1328       seqProduct = new HashMap<>();
1329       alignedCodons.put(codon, seqProduct);
1330     }
1331     seqProduct.put(protein, codon);
1332   }
1333
1334   /**
1335    * Returns true if a cDNA/Protein mapping either exists, or could be made,
1336    * between at least one pair of sequences in the two alignments. Currently,
1337    * the logic is:
1338    * <ul>
1339    * <li>One alignment must be nucleotide, and the other protein</li>
1340    * <li>At least one pair of sequences must be already mapped, or mappable</li>
1341    * <li>Mappable means the nucleotide translation matches the protein
1342    * sequence</li>
1343    * <li>The translation may ignore start and stop codons if present in the
1344    * nucleotide</li>
1345    * </ul>
1346    * 
1347    * @param al1
1348    * @param al2
1349    * @return
1350    */
1351   public static boolean isMappable(AlignmentI al1, AlignmentI al2)
1352   {
1353     if (al1 == null || al2 == null)
1354     {
1355       return false;
1356     }
1357
1358     /*
1359      * Require one nucleotide and one protein
1360      */
1361     if (al1.isNucleotide() == al2.isNucleotide())
1362     {
1363       return false;
1364     }
1365     AlignmentI dna = al1.isNucleotide() ? al1 : al2;
1366     AlignmentI protein = dna == al1 ? al2 : al1;
1367     List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
1368     for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
1369     {
1370       for (SequenceI proteinSeq : protein.getSequences())
1371       {
1372         if (isMappable(dnaSeq, proteinSeq, mappings))
1373         {
1374           return true;
1375         }
1376       }
1377     }
1378     return false;
1379   }
1380
1381   /**
1382    * Returns true if the dna sequence is mapped, or could be mapped, to the
1383    * protein sequence.
1384    * 
1385    * @param dnaSeq
1386    * @param proteinSeq
1387    * @param mappings
1388    * @return
1389    */
1390   protected static boolean isMappable(SequenceI dnaSeq,
1391           SequenceI proteinSeq, List<AlignedCodonFrame> mappings)
1392   {
1393     if (dnaSeq == null || proteinSeq == null)
1394     {
1395       return false;
1396     }
1397
1398     SequenceI dnaDs = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq
1399             : dnaSeq.getDatasetSequence();
1400     SequenceI proteinDs = proteinSeq.getDatasetSequence() == null
1401             ? proteinSeq
1402             : proteinSeq.getDatasetSequence();
1403
1404     for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
1405     {
1406       if (proteinDs == mapping.getAaForDnaSeq(dnaDs))
1407       {
1408         /*
1409          * already mapped
1410          */
1411         return true;
1412       }
1413     }
1414
1415     /*
1416      * Just try to make a mapping (it is not yet stored), test whether
1417      * successful.
1418      */
1419     return mapCdnaToProtein(proteinDs, dnaDs) != null;
1420   }
1421
1422   /**
1423    * Finds any reference annotations associated with the sequences in
1424    * sequenceScope, that are not already added to the alignment, and adds them
1425    * to the 'candidates' map. Also populates a lookup table of annotation
1426    * labels, keyed by calcId, for use in constructing tooltips or the like.
1427    * 
1428    * @param sequenceScope
1429    *          the sequences to scan for reference annotations
1430    * @param labelForCalcId
1431    *          (optional) map to populate with label for calcId
1432    * @param candidates
1433    *          map to populate with annotations for sequence
1434    * @param al
1435    *          the alignment to check for presence of annotations
1436    */
1437   public static void findAddableReferenceAnnotations(
1438           List<SequenceI> sequenceScope, Map<String, String> labelForCalcId,
1439           final Map<SequenceI, List<AlignmentAnnotation>> candidates,
1440           AlignmentI al)
1441   {
1442     if (sequenceScope == null)
1443     {
1444       return;
1445     }
1446
1447     /*
1448      * For each sequence in scope, make a list of any annotations on the
1449      * underlying dataset sequence which are not already on the alignment.
1450      * 
1451      * Add to a map of { alignmentSequence, <List of annotations to add> }
1452      */
1453     for (SequenceI seq : sequenceScope)
1454     {
1455       SequenceI dataset = seq.getDatasetSequence();
1456       if (dataset == null)
1457       {
1458         continue;
1459       }
1460       AlignmentAnnotation[] datasetAnnotations = dataset.getAnnotation();
1461       if (datasetAnnotations == null)
1462       {
1463         continue;
1464       }
1465       final List<AlignmentAnnotation> result = new ArrayList<>();
1466       for (AlignmentAnnotation dsann : datasetAnnotations)
1467       {
1468         if (dsann.annotations != null) // ignore non-positional annotation
1469         {
1470           /*
1471            * Find matching annotations on the alignment. If none is found, then
1472            * add this annotation to the list of 'addable' annotations for this
1473            * sequence.
1474            */
1475           final Iterable<AlignmentAnnotation> matchedAlignmentAnnotations = al
1476                   .findAnnotations(seq, dsann.getCalcId(), dsann.label);
1477           if (!matchedAlignmentAnnotations.iterator().hasNext())
1478           {
1479             result.add(dsann);
1480             if (labelForCalcId != null)
1481             {
1482               labelForCalcId.put(dsann.getCalcId(), dsann.label);
1483             }
1484           }
1485         }
1486         /*
1487          * Save any addable annotations for this sequence
1488          */
1489         if (!result.isEmpty())
1490         {
1491           candidates.put(seq, result);
1492         }
1493       }
1494     }
1495   }
1496
1497   /**
1498    * Adds annotations to the top of the alignment annotations, in the same order
1499    * as their related sequences.
1500    * 
1501    * @param annotations
1502    *          the annotations to add
1503    * @param alignment
1504    *          the alignment to add them to
1505    * @param selectionGroup
1506    *          current selection group (or null if none)
1507    */
1508   public static void addReferenceAnnotations(
1509           Map<SequenceI, List<AlignmentAnnotation>> annotations,
1510           final AlignmentI alignment, final SequenceGroup selectionGroup)
1511   {
1512     for (SequenceI seq : annotations.keySet())
1513     {
1514       for (AlignmentAnnotation ann : annotations.get(seq))
1515       {
1516         AlignmentAnnotation copyAnn = new AlignmentAnnotation(ann);
1517         int startRes = 0;
1518         int endRes = ann.annotations.length;
1519         if (selectionGroup != null)
1520         {
1521           startRes = selectionGroup.getStartRes();
1522           endRes = selectionGroup.getEndRes();
1523         }
1524         copyAnn.restrict(startRes, endRes);
1525
1526         /*
1527          * Add to the sequence (sets copyAnn.datasetSequence), unless the
1528          * original annotation is already on the sequence.
1529          */
1530         if (!seq.hasAnnotation(ann))
1531         {
1532           seq.addAlignmentAnnotation(copyAnn);
1533         }
1534         // adjust for gaps
1535         copyAnn.adjustForAlignment();
1536         // add to the alignment and set visible
1537         alignment.addAnnotation(copyAnn);
1538         copyAnn.visible = true;
1539       }
1540     }
1541   }
1542
1543   /**
1544    * Set visibility of alignment annotations of specified types (labels), for
1545    * specified sequences. This supports controls like "Show all secondary
1546    * structure", "Hide all Temp factor", etc.
1547    * 
1548    * @al the alignment to scan for annotations
1549    * @param types
1550    *          the types (labels) of annotations to be updated
1551    * @param forSequences
1552    *          if not null, only annotations linked to one of these sequences are
1553    *          in scope for update; if null, acts on all sequence annotations
1554    * @param anyType
1555    *          if this flag is true, 'types' is ignored (label not checked)
1556    * @param doShow
1557    *          if true, set visibility on, else set off
1558    */
1559   public static void showOrHideSequenceAnnotations(AlignmentI al,
1560           Collection<String> types, List<SequenceI> forSequences,
1561           boolean anyType, boolean doShow)
1562   {
1563     AlignmentAnnotation[] anns = al.getAlignmentAnnotation();
1564     if (anns != null)
1565     {
1566       for (AlignmentAnnotation aa : anns)
1567       {
1568         if (anyType || types.contains(aa.label))
1569         {
1570           if ((aa.sequenceRef != null) && (forSequences == null
1571                   || forSequences.contains(aa.sequenceRef)))
1572           {
1573             aa.visible = doShow;
1574           }
1575         }
1576       }
1577     }
1578   }
1579
1580   /**
1581    * Returns true if either sequence has a cross-reference to the other
1582    * 
1583    * @param seq1
1584    * @param seq2
1585    * @return
1586    */
1587   public static boolean haveCrossRef(SequenceI seq1, SequenceI seq2)
1588   {
1589     // Note: moved here from class CrossRef as the latter class has dependencies
1590     // not availability to the applet's classpath
1591     return hasCrossRef(seq1, seq2) || hasCrossRef(seq2, seq1);
1592   }
1593
1594   /**
1595    * Returns true if seq1 has a cross-reference to seq2. Currently this assumes
1596    * that sequence name is structured as Source|AccessionId.
1597    * 
1598    * @param seq1
1599    * @param seq2
1600    * @return
1601    */
1602   public static boolean hasCrossRef(SequenceI seq1, SequenceI seq2)
1603   {
1604     if (seq1 == null || seq2 == null)
1605     {
1606       return false;
1607     }
1608     String name = seq2.getName();
1609     final DBRefEntry[] xrefs = seq1.getDBRefs();
1610     if (xrefs != null)
1611     {
1612       for (DBRefEntry xref : xrefs)
1613       {
1614         String xrefName = xref.getSource() + "|" + xref.getAccessionId();
1615         // case-insensitive test, consistent with DBRefEntry.equalRef()
1616         if (xrefName.equalsIgnoreCase(name))
1617         {
1618           return true;
1619         }
1620       }
1621     }
1622     return false;
1623   }
1624
1625   /**
1626    * Constructs an alignment consisting of the mapped (CDS) regions in the given
1627    * nucleotide sequences, and updates mappings to match. The CDS sequences are
1628    * added to the original alignment's dataset, which is shared by the new
1629    * alignment. Mappings from nucleotide to CDS, and from CDS to protein, are
1630    * added to the alignment dataset.
1631    * 
1632    * @param dna
1633    *          aligned nucleotide (dna or cds) sequences
1634    * @param dataset
1635    *          the alignment dataset the sequences belong to
1636    * @param products
1637    *          (optional) to restrict results to CDS that map to specified
1638    *          protein products
1639    * @return an alignment whose sequences are the cds-only parts of the dna
1640    *         sequences (or null if no mappings are found)
1641    */
1642   public static AlignmentI makeCdsAlignment(SequenceI[] dna,
1643           AlignmentI dataset, SequenceI[] products)
1644   {
1645     if (dataset == null || dataset.getDataset() != null)
1646     {
1647       throw new IllegalArgumentException(
1648               "IMPLEMENTATION ERROR: dataset.getDataset() must be null!");
1649     }
1650     List<SequenceI> foundSeqs = new ArrayList<>();
1651     List<SequenceI> cdsSeqs = new ArrayList<>();
1652     List<AlignedCodonFrame> mappings = dataset.getCodonFrames();
1653     HashSet<SequenceI> productSeqs = null;
1654     if (products != null)
1655     {
1656       productSeqs = new HashSet<>();
1657       for (SequenceI seq : products)
1658       {
1659         productSeqs.add(seq.getDatasetSequence() == null ? seq : seq
1660                 .getDatasetSequence());
1661       }
1662     }
1663
1664     /*
1665      * Construct CDS sequences from mappings on the alignment dataset.
1666      * The logic is:
1667      * - find the protein product(s) mapped to from each dna sequence
1668      * - if the mapping covers the whole dna sequence (give or take start/stop
1669      *   codon), take the dna as the CDS sequence
1670      * - else search dataset mappings for a suitable dna sequence, i.e. one
1671      *   whose whole sequence is mapped to the protein 
1672      * - if no sequence found, construct one from the dna sequence and mapping
1673      *   (and add it to dataset so it is found if this is repeated)
1674      */
1675     for (SequenceI dnaSeq : dna)
1676     {
1677       SequenceI dnaDss = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq
1678               : dnaSeq.getDatasetSequence();
1679
1680       List<AlignedCodonFrame> seqMappings = MappingUtils
1681               .findMappingsForSequence(dnaSeq, mappings);
1682       for (AlignedCodonFrame mapping : seqMappings)
1683       {
1684         List<Mapping> mappingsFromSequence = mapping
1685                 .getMappingsFromSequence(dnaSeq);
1686
1687         for (Mapping aMapping : mappingsFromSequence)
1688         {
1689           MapList mapList = aMapping.getMap();
1690           if (mapList.getFromRatio() == 1)
1691           {
1692             /*
1693              * not a dna-to-protein mapping (likely dna-to-cds)
1694              */
1695             continue;
1696           }
1697
1698           /*
1699            * skip if mapping is not to one of the target set of proteins
1700            */
1701           SequenceI proteinProduct = aMapping.getTo();
1702           if (productSeqs != null && !productSeqs.contains(proteinProduct))
1703           {
1704             continue;
1705           }
1706
1707           /*
1708            * try to locate the CDS from the dataset mappings;
1709            * guard against duplicate results (for the case that protein has
1710            * dbrefs to both dna and cds sequences)
1711            */
1712           SequenceI cdsSeq = findCdsForProtein(mappings, dnaSeq,
1713                   seqMappings, aMapping);
1714           if (cdsSeq != null)
1715           {
1716             if (!foundSeqs.contains(cdsSeq))
1717             {
1718               foundSeqs.add(cdsSeq);
1719               SequenceI derivedSequence = cdsSeq.deriveSequence();
1720               cdsSeqs.add(derivedSequence);
1721               if (!dataset.getSequences().contains(cdsSeq))
1722               {
1723                 dataset.addSequence(cdsSeq);
1724               }
1725             }
1726             continue;
1727           }
1728
1729           /*
1730            * didn't find mapped CDS sequence - construct it and add
1731            * its dataset sequence to the dataset
1732            */
1733           cdsSeq = makeCdsSequence(dnaSeq.getDatasetSequence(), aMapping,
1734                   dataset).deriveSequence();
1735           // cdsSeq has a name constructed as CDS|<dbref>
1736           // <dbref> will be either the accession for the coding sequence,
1737           // marked in the /via/ dbref to the protein product accession
1738           // or it will be the original nucleotide accession.
1739           SequenceI cdsSeqDss = cdsSeq.getDatasetSequence();
1740
1741           cdsSeqs.add(cdsSeq);
1742
1743           if (!dataset.getSequences().contains(cdsSeqDss))
1744           {
1745             // check if this sequence is a newly created one
1746             // so needs adding to the dataset
1747             dataset.addSequence(cdsSeqDss);
1748           }
1749
1750           /*
1751            * add a mapping from CDS to the (unchanged) mapped to range
1752            */
1753           List<int[]> cdsRange = Collections
1754                   .singletonList(new int[]
1755                   { cdsSeq.getStart(),
1756                       cdsSeq.getLength() + cdsSeq.getStart() - 1 });
1757           MapList cdsToProteinMap = new MapList(cdsRange,
1758                   mapList.getToRanges(), mapList.getFromRatio(),
1759                   mapList.getToRatio());
1760           AlignedCodonFrame cdsToProteinMapping = new AlignedCodonFrame();
1761           cdsToProteinMapping.addMap(cdsSeqDss, proteinProduct,
1762                   cdsToProteinMap);
1763
1764           /*
1765            * guard against duplicating the mapping if repeating this action
1766            */
1767           if (!mappings.contains(cdsToProteinMapping))
1768           {
1769             mappings.add(cdsToProteinMapping);
1770           }
1771
1772           propagateDBRefsToCDS(cdsSeqDss, dnaSeq.getDatasetSequence(),
1773                   proteinProduct, aMapping);
1774           /*
1775            * add another mapping from original 'from' range to CDS
1776            */
1777           AlignedCodonFrame dnaToCdsMapping = new AlignedCodonFrame();
1778           final MapList dnaToCdsMap = new MapList(mapList.getFromRanges(),
1779                   cdsRange, 1, 1);
1780           dnaToCdsMapping.addMap(dnaSeq.getDatasetSequence(), cdsSeqDss,
1781                   dnaToCdsMap);
1782           if (!mappings.contains(dnaToCdsMapping))
1783           {
1784             mappings.add(dnaToCdsMapping);
1785           }
1786
1787           /*
1788            * transfer dna chromosomal loci (if known) to the CDS
1789            * sequence (via the mapping)
1790            */
1791           final MapList cdsToDnaMap = dnaToCdsMap.getInverse();
1792           transferGeneLoci(dnaSeq, cdsToDnaMap, cdsSeq);
1793
1794           /*
1795            * add DBRef with mapping from protein to CDS
1796            * (this enables Get Cross-References from protein alignment)
1797            * This is tricky because we can't have two DBRefs with the
1798            * same source and accession, so need a different accession for
1799            * the CDS from the dna sequence
1800            */
1801
1802           // specific use case:
1803           // Genomic contig ENSCHR:1, contains coding regions for ENSG01,
1804           // ENSG02, ENSG03, with transcripts and products similarly named.
1805           // cannot add distinct dbrefs mapping location on ENSCHR:1 to ENSG01
1806
1807           // JBPNote: ?? can't actually create an example that demonstrates we
1808           // need to
1809           // synthesize an xref.
1810
1811           for (DBRefEntry primRef : dnaDss.getPrimaryDBRefs())
1812           {
1813             /*
1814              * create a cross-reference from CDS to the source sequence's
1815              * primary reference and vice versa
1816              */
1817             String source = primRef.getSource();
1818             String version = primRef.getVersion();
1819             DBRefEntry cdsCrossRef = new DBRefEntry(source, source + ":"
1820                     + version, primRef.getAccessionId());
1821             cdsCrossRef.setMap(new Mapping(dnaDss, new MapList(cdsToDnaMap)));
1822             cdsSeqDss.addDBRef(cdsCrossRef);
1823
1824             dnaSeq.addDBRef(new DBRefEntry(source, version, cdsSeq
1825                     .getName(), new Mapping(cdsSeqDss, dnaToCdsMap)));
1826
1827             // problem here is that the cross-reference is synthesized -
1828             // cdsSeq.getName() may be like 'CDS|dnaaccession' or
1829             // 'CDS|emblcdsacc'
1830             // assuming cds version same as dna ?!?
1831
1832             DBRefEntry proteinToCdsRef = new DBRefEntry(source, version,
1833                     cdsSeq.getName());
1834             //
1835             proteinToCdsRef.setMap(new Mapping(cdsSeqDss, cdsToProteinMap
1836                     .getInverse()));
1837             proteinProduct.addDBRef(proteinToCdsRef);
1838           }
1839
1840           /*
1841            * transfer any features on dna that overlap the CDS
1842            */
1843           transferFeatures(dnaSeq, cdsSeq, dnaToCdsMap, null,
1844                   SequenceOntologyI.CDS);
1845         }
1846       }
1847     }
1848
1849     AlignmentI cds = new Alignment(cdsSeqs.toArray(new SequenceI[cdsSeqs
1850             .size()]));
1851     cds.setDataset(dataset);
1852
1853     return cds;
1854   }
1855
1856   /**
1857    * Tries to transfer gene loci (dbref to chromosome positions) from fromSeq to
1858    * toSeq, mediated by the given mapping between the sequences
1859    * 
1860    * @param fromSeq
1861    * @param targetToFrom
1862    *          Map
1863    * @param targetSeq
1864    */
1865   protected static void transferGeneLoci(SequenceI fromSeq,
1866           MapList targetToFrom, SequenceI targetSeq)
1867   {
1868     if (targetSeq.getGeneLoci() != null)
1869     {
1870       // already have - don't override
1871       return;
1872     }
1873     GeneLociI fromLoci = fromSeq.getGeneLoci();
1874     if (fromLoci == null)
1875     {
1876       return;
1877     }
1878
1879     MapList newMap = targetToFrom.traverse(fromLoci.getMapping());
1880
1881     if (newMap != null)
1882     {
1883       targetSeq.setGeneLoci(fromLoci.getSpeciesId(),
1884               fromLoci.getAssemblyId(), fromLoci.getChromosomeId(), newMap);
1885     }
1886   }
1887
1888   /**
1889    * A helper method that finds a CDS sequence in the alignment dataset that is
1890    * mapped to the given protein sequence, and either is, or has a mapping from,
1891    * the given dna sequence.
1892    * 
1893    * @param mappings
1894    *          set of all mappings on the dataset
1895    * @param dnaSeq
1896    *          a dna (or cds) sequence we are searching from
1897    * @param seqMappings
1898    *          the set of mappings involving dnaSeq
1899    * @param aMapping
1900    *          a transcript-to-peptide mapping
1901    * @return
1902    */
1903   static SequenceI findCdsForProtein(List<AlignedCodonFrame> mappings,
1904           SequenceI dnaSeq, List<AlignedCodonFrame> seqMappings,
1905           Mapping aMapping)
1906   {
1907     /*
1908      * TODO a better dna-cds-protein mapping data representation to allow easy
1909      * navigation; until then this clunky looping around lists of mappings
1910      */
1911     SequenceI seqDss = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq
1912             : dnaSeq.getDatasetSequence();
1913     SequenceI proteinProduct = aMapping.getTo();
1914
1915     /*
1916      * is this mapping from the whole dna sequence (i.e. CDS)?
1917      * allowing for possible stop codon on dna but not peptide
1918      */
1919     int mappedFromLength = MappingUtils
1920             .getLength(aMapping.getMap().getFromRanges());
1921     int dnaLength = seqDss.getLength();
1922     if (mappedFromLength == dnaLength
1923             || mappedFromLength == dnaLength - CODON_LENGTH)
1924     {
1925       /*
1926        * if sequence has CDS features, this is a transcript with no UTR
1927        * - do not take this as the CDS sequence! (JAL-2789)
1928        */
1929       if (seqDss.getFeatures().getFeaturesByOntology(SequenceOntologyI.CDS)
1930               .isEmpty())
1931       {
1932         return seqDss;
1933       }
1934     }
1935
1936     /*
1937      * looks like we found the dna-to-protein mapping; search for the
1938      * corresponding cds-to-protein mapping
1939      */
1940     List<AlignedCodonFrame> mappingsToPeptide = MappingUtils
1941             .findMappingsForSequence(proteinProduct, mappings);
1942     for (AlignedCodonFrame acf : mappingsToPeptide)
1943     {
1944       for (SequenceToSequenceMapping map : acf.getMappings())
1945       {
1946         Mapping mapping = map.getMapping();
1947         if (mapping != aMapping
1948                 && mapping.getMap().getFromRatio() == CODON_LENGTH
1949                 && proteinProduct == mapping.getTo()
1950                 && seqDss != map.getFromSeq())
1951         {
1952           mappedFromLength = MappingUtils
1953                   .getLength(mapping.getMap().getFromRanges());
1954           if (mappedFromLength == map.getFromSeq().getLength())
1955           {
1956             /*
1957             * found a 3:1 mapping to the protein product which covers
1958             * the whole dna sequence i.e. is from CDS; finally check the CDS
1959             * is mapped from the given dna start sequence
1960             */
1961             SequenceI cdsSeq = map.getFromSeq();
1962             // todo this test is weak if seqMappings contains multiple mappings;
1963             // we get away with it if transcript:cds relationship is 1:1
1964             List<AlignedCodonFrame> dnaToCdsMaps = MappingUtils
1965                     .findMappingsForSequence(cdsSeq, seqMappings);
1966             if (!dnaToCdsMaps.isEmpty())
1967             {
1968               return cdsSeq;
1969             }
1970           }
1971         }
1972       }
1973     }
1974     return null;
1975   }
1976
1977   /**
1978    * Helper method that makes a CDS sequence as defined by the mappings from the
1979    * given sequence i.e. extracts the 'mapped from' ranges (which may be on
1980    * forward or reverse strand).
1981    * 
1982    * @param seq
1983    * @param mapping
1984    * @param dataset
1985    *          - existing dataset. We check for sequences that look like the CDS
1986    *          we are about to construct, if one exists already, then we will
1987    *          just return that one.
1988    * @return CDS sequence (as a dataset sequence)
1989    */
1990   static SequenceI makeCdsSequence(SequenceI seq, Mapping mapping,
1991           AlignmentI dataset)
1992   {
1993     /*
1994      * construct CDS sequence name as "CDS|" with 'from id' held in the mapping
1995      * if set (e.g. EMBL protein_id), else sequence name appended
1996      */
1997     String mapFromId = mapping.getMappedFromId();
1998     final String seqId = "CDS|"
1999             + (mapFromId != null ? mapFromId : seq.getName());
2000
2001     SequenceI newSeq = null;
2002
2003     final MapList maplist = mapping.getMap();
2004     if (maplist.isContiguous() && maplist.isFromForwardStrand())
2005     {
2006       /*
2007        * just a subsequence, keep same dataset sequence
2008        */
2009       int start = maplist.getFromLowest();
2010       int end = maplist.getFromHighest();
2011       newSeq = seq.getSubSequence(start - 1, end);
2012       newSeq.setName(seqId);
2013     }
2014     else
2015     {
2016       /*
2017        * construct by splicing mapped from ranges
2018        */
2019       char[] seqChars = seq.getSequence();
2020       List<int[]> fromRanges = maplist.getFromRanges();
2021       int cdsWidth = MappingUtils.getLength(fromRanges);
2022       char[] newSeqChars = new char[cdsWidth];
2023
2024       int newPos = 0;
2025       for (int[] range : fromRanges)
2026       {
2027         if (range[0] <= range[1])
2028         {
2029           // forward strand mapping - just copy the range
2030           int length = range[1] - range[0] + 1;
2031           System.arraycopy(seqChars, range[0] - 1, newSeqChars, newPos,
2032                   length);
2033           newPos += length;
2034         }
2035         else
2036         {
2037           // reverse strand mapping - copy and complement one by one
2038           for (int i = range[0]; i >= range[1]; i--)
2039           {
2040             newSeqChars[newPos++] = Dna.getComplement(seqChars[i - 1]);
2041           }
2042         }
2043       }
2044
2045       newSeq = new Sequence(seqId, newSeqChars, 1, newPos);
2046     }
2047
2048     if (dataset != null)
2049     {
2050       SequenceI[] matches = dataset.findSequenceMatch(newSeq.getName());
2051       if (matches != null)
2052       {
2053         boolean matched = false;
2054         for (SequenceI mtch : matches)
2055         {
2056           if (mtch.getStart() != newSeq.getStart())
2057           {
2058             continue;
2059           }
2060           if (mtch.getEnd() != newSeq.getEnd())
2061           {
2062             continue;
2063           }
2064           if (!Arrays.equals(mtch.getSequence(), newSeq.getSequence()))
2065           {
2066             continue;
2067           }
2068           if (!matched)
2069           {
2070             matched = true;
2071             newSeq = mtch;
2072           }
2073           else
2074           {
2075             System.err.println(
2076                     "JAL-2154 regression: warning - found (and ignnored a duplicate CDS sequence):"
2077                             + mtch.toString());
2078           }
2079         }
2080       }
2081     }
2082     // newSeq.setDescription(mapFromId);
2083
2084     return newSeq;
2085   }
2086
2087   /**
2088    * Adds any DBRefEntrys to cdsSeq from contig that have a Mapping congruent to
2089    * the given mapping.
2090    * 
2091    * @param cdsSeq
2092    * @param contig
2093    * @param proteinProduct
2094    * @param mapping
2095    * @return list of DBRefEntrys added
2096    */
2097   protected static List<DBRefEntry> propagateDBRefsToCDS(SequenceI cdsSeq,
2098           SequenceI contig, SequenceI proteinProduct, Mapping mapping)
2099   {
2100
2101     // gather direct refs from contig congruent with mapping
2102     List<DBRefEntry> direct = new ArrayList<>();
2103     HashSet<String> directSources = new HashSet<>();
2104
2105     if (contig.getDBRefs() != null)
2106     {
2107       for (DBRefEntry dbr : contig.getDBRefs())
2108       {
2109         if (dbr.hasMap() && dbr.getMap().getMap().isTripletMap())
2110         {
2111           MapList map = dbr.getMap().getMap();
2112           // check if map is the CDS mapping
2113           if (mapping.getMap().equals(map))
2114           {
2115             direct.add(dbr);
2116             directSources.add(dbr.getSource());
2117           }
2118         }
2119       }
2120     }
2121     DBRefEntry[] onSource = DBRefUtils.selectRefs(
2122             proteinProduct.getDBRefs(),
2123             directSources.toArray(new String[0]));
2124     List<DBRefEntry> propagated = new ArrayList<>();
2125
2126     // and generate appropriate mappings
2127     for (DBRefEntry cdsref : direct)
2128     {
2129       // clone maplist and mapping
2130       MapList cdsposmap = new MapList(
2131               Arrays.asList(new int[][]
2132               { new int[] { cdsSeq.getStart(), cdsSeq.getEnd() } }),
2133               cdsref.getMap().getMap().getToRanges(), 3, 1);
2134       Mapping cdsmap = new Mapping(cdsref.getMap().getTo(),
2135               cdsref.getMap().getMap());
2136
2137       // create dbref
2138       DBRefEntry newref = new DBRefEntry(cdsref.getSource(),
2139               cdsref.getVersion(), cdsref.getAccessionId(),
2140               new Mapping(cdsmap.getTo(), cdsposmap));
2141
2142       // and see if we can map to the protein product for this mapping.
2143       // onSource is the filtered set of accessions on protein that we are
2144       // tranferring, so we assume accession is the same.
2145       if (cdsmap.getTo() == null && onSource != null)
2146       {
2147         List<DBRefEntry> sourceRefs = DBRefUtils.searchRefs(onSource,
2148                 cdsref.getAccessionId());
2149         if (sourceRefs != null)
2150         {
2151           for (DBRefEntry srcref : sourceRefs)
2152           {
2153             if (srcref.getSource().equalsIgnoreCase(cdsref.getSource()))
2154             {
2155               // we have found a complementary dbref on the protein product, so
2156               // update mapping's getTo
2157               newref.getMap().setTo(proteinProduct);
2158             }
2159           }
2160         }
2161       }
2162       cdsSeq.addDBRef(newref);
2163       propagated.add(newref);
2164     }
2165     return propagated;
2166   }
2167
2168   /**
2169    * Transfers co-located features on 'fromSeq' to 'toSeq', adjusting the
2170    * feature start/end ranges, optionally omitting specified feature types.
2171    * Returns the number of features copied.
2172    * 
2173    * @param fromSeq
2174    * @param toSeq
2175    * @param mapping
2176    *          the mapping from 'fromSeq' to 'toSeq'
2177    * @param select
2178    *          if not null, only features of this type are copied (including
2179    *          subtypes in the Sequence Ontology)
2180    * @param omitting
2181    */
2182   protected static int transferFeatures(SequenceI fromSeq, SequenceI toSeq,
2183           MapList mapping, String select, String... omitting)
2184   {
2185     SequenceI copyTo = toSeq;
2186     while (copyTo.getDatasetSequence() != null)
2187     {
2188       copyTo = copyTo.getDatasetSequence();
2189     }
2190     if (fromSeq == copyTo || fromSeq.getDatasetSequence() == copyTo)
2191     {
2192       return 0; // shared dataset sequence
2193     }
2194
2195     /*
2196      * get features, optionally restricted by an ontology term
2197      */
2198     List<SequenceFeature> sfs = select == null ? fromSeq.getFeatures()
2199             .getPositionalFeatures() : fromSeq.getFeatures()
2200             .getFeaturesByOntology(select);
2201
2202     int count = 0;
2203     for (SequenceFeature sf : sfs)
2204     {
2205       String type = sf.getType();
2206       boolean omit = false;
2207       for (String toOmit : omitting)
2208       {
2209         if (type.equals(toOmit))
2210         {
2211           omit = true;
2212         }
2213       }
2214       if (omit)
2215       {
2216         continue;
2217       }
2218
2219       /*
2220        * locate the mapped range - null if either start or end is
2221        * not mapped (no partial overlaps are calculated)
2222        */
2223       int start = sf.getBegin();
2224       int end = sf.getEnd();
2225       int[] mappedTo = mapping.locateInTo(start, end);
2226       /*
2227        * if whole exon range doesn't map, try interpreting it
2228        * as 5' or 3' exon overlapping the CDS range
2229        */
2230       if (mappedTo == null)
2231       {
2232         mappedTo = mapping.locateInTo(end, end);
2233         if (mappedTo != null)
2234         {
2235           /*
2236            * end of exon is in CDS range - 5' overlap
2237            * to a range from the start of the peptide
2238            */
2239           mappedTo[0] = 1;
2240         }
2241       }
2242       if (mappedTo == null)
2243       {
2244         mappedTo = mapping.locateInTo(start, start);
2245         if (mappedTo != null)
2246         {
2247           /*
2248            * start of exon is in CDS range - 3' overlap
2249            * to a range up to the end of the peptide
2250            */
2251           mappedTo[1] = toSeq.getLength();
2252         }
2253       }
2254       if (mappedTo != null)
2255       {
2256         int newBegin = Math.min(mappedTo[0], mappedTo[1]);
2257         int newEnd = Math.max(mappedTo[0], mappedTo[1]);
2258         SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf, newBegin, newEnd,
2259                 sf.getFeatureGroup(), sf.getScore());
2260         copyTo.addSequenceFeature(copy);
2261         count++;
2262       }
2263     }
2264     return count;
2265   }
2266
2267   /**
2268    * Returns a mapping from dna to protein by inspecting sequence features of
2269    * type "CDS" on the dna. A mapping is constructed if the total CDS feature
2270    * length is 3 times the peptide length (optionally after dropping a trailing
2271    * stop codon). This method does not check whether the CDS nucleotide sequence
2272    * translates to the peptide sequence.
2273    * 
2274    * @param dnaSeq
2275    * @param proteinSeq
2276    * @return
2277    */
2278   public static MapList mapCdsToProtein(SequenceI dnaSeq,
2279           SequenceI proteinSeq)
2280   {
2281     List<int[]> ranges = findCdsPositions(dnaSeq);
2282     int mappedDnaLength = MappingUtils.getLength(ranges);
2283
2284     /*
2285      * if not a whole number of codons, truncate mapping
2286      */
2287     int codonRemainder = mappedDnaLength % CODON_LENGTH;
2288     if (codonRemainder > 0)
2289     {
2290       mappedDnaLength -= codonRemainder;
2291       MappingUtils.removeEndPositions(codonRemainder, ranges);
2292     }
2293
2294     int proteinLength = proteinSeq.getLength();
2295     int proteinStart = proteinSeq.getStart();
2296     int proteinEnd = proteinSeq.getEnd();
2297
2298     /*
2299      * incomplete start codon may mean X at start of peptide
2300      * we ignore both for mapping purposes
2301      */
2302     if (proteinSeq.getCharAt(0) == 'X')
2303     {
2304       // todo JAL-2022 support startPhase > 0
2305       proteinStart++;
2306       proteinLength--;
2307     }
2308     List<int[]> proteinRange = new ArrayList<>();
2309
2310     /*
2311      * dna length should map to protein (or protein plus stop codon)
2312      */
2313     int codesForResidues = mappedDnaLength / CODON_LENGTH;
2314     if (codesForResidues == (proteinLength + 1))
2315     {
2316       // assuming extra codon is for STOP and not in peptide
2317       // todo: check trailing codon is indeed a STOP codon
2318       codesForResidues--;
2319       mappedDnaLength -= CODON_LENGTH;
2320       MappingUtils.removeEndPositions(CODON_LENGTH, ranges);
2321     }
2322
2323     if (codesForResidues == proteinLength)
2324     {
2325       proteinRange.add(new int[] { proteinStart, proteinEnd });
2326       return new MapList(ranges, proteinRange, CODON_LENGTH, 1);
2327     }
2328     return null;
2329   }
2330
2331   /**
2332    * Returns a list of CDS ranges found (as sequence positions base 1), i.e. of
2333    * [start, end] positions of sequence features of type "CDS" (or a sub-type of
2334    * CDS in the Sequence Ontology). The ranges are sorted into ascending start
2335    * position order, so this method is only valid for linear CDS in the same
2336    * sense as the protein product.
2337    * 
2338    * @param dnaSeq
2339    * @return
2340    */
2341   protected static List<int[]> findCdsPositions(SequenceI dnaSeq)
2342   {
2343     List<int[]> result = new ArrayList<>();
2344
2345     List<SequenceFeature> sfs = dnaSeq.getFeatures().getFeaturesByOntology(
2346             SequenceOntologyI.CDS);
2347     if (sfs.isEmpty())
2348     {
2349       return result;
2350     }
2351     SequenceFeatures.sortFeatures(sfs, true);
2352
2353     for (SequenceFeature sf : sfs)
2354     {
2355       int phase = 0;
2356       try
2357       {
2358         phase = Integer.parseInt(sf.getPhase());
2359       } catch (NumberFormatException e)
2360       {
2361         // ignore
2362       }
2363       /*
2364        * phase > 0 on first codon means 5' incomplete - skip to the start
2365        * of the next codon; example ENST00000496384
2366        */
2367       int begin = sf.getBegin();
2368       int end = sf.getEnd();
2369       if (result.isEmpty() && phase > 0)
2370       {
2371         begin += phase;
2372         if (begin > end)
2373         {
2374           // shouldn't happen!
2375           System.err
2376                   .println("Error: start phase extends beyond start CDS in "
2377                           + dnaSeq.getName());
2378         }
2379       }
2380       result.add(new int[] { begin, end });
2381     }
2382
2383     /*
2384      * Finally sort ranges by start position. This avoids a dependency on 
2385      * keeping features in order on the sequence (if they are in order anyway,
2386      * the sort will have almost no work to do). The implicit assumption is CDS
2387      * ranges are assembled in order. Other cases should not use this method,
2388      * but instead construct an explicit mapping for CDS (e.g. EMBL parsing).
2389      */
2390     Collections.sort(result, IntRangeComparator.ASCENDING);
2391     return result;
2392   }
2393
2394   /**
2395    * Helper method that adds a peptide variant feature. ID and
2396    * clinical_significance attributes of the dna variant (if present) are copied
2397    * to the new feature.
2398    * 
2399    * @param peptide
2400    * @param peptidePos
2401    * @param residue
2402    * @param var
2403    * @param codon
2404    *          the variant codon e.g. aCg
2405    * @param canonical
2406    *          the 'normal' codon e.g. aTg
2407    * @return true if a feature was added, else false
2408    */
2409   static boolean addPeptideVariant(SequenceI peptide, int peptidePos,
2410           String residue, DnaVariant var, String codon, String canonical)
2411   {
2412     /*
2413      * get peptide translation of codon e.g. GAT -> D
2414      * note that variants which are not single alleles,
2415      * e.g. multibase variants or HGMD_MUTATION etc
2416      * are currently ignored here
2417      */
2418     String trans = codon.contains("-") ? null
2419             : (codon.length() > CODON_LENGTH ? null
2420                     : ResidueProperties.codonTranslate(codon));
2421     if (trans == null)
2422     {
2423       return false;
2424     }
2425     String desc = canonical + "/" + codon;
2426     String featureType = "";
2427     if (trans.equals(residue))
2428     {
2429       featureType = SequenceOntologyI.SYNONYMOUS_VARIANT;
2430     }
2431     else if (ResidueProperties.STOP.equals(trans))
2432     {
2433       featureType = SequenceOntologyI.STOP_GAINED;
2434     }
2435     else
2436     {
2437       String residue3Char = StringUtils
2438               .toSentenceCase(ResidueProperties.aa2Triplet.get(residue));
2439       String trans3Char = StringUtils
2440               .toSentenceCase(ResidueProperties.aa2Triplet.get(trans));
2441       desc = "p." + residue3Char + peptidePos + trans3Char;
2442       featureType = SequenceOntologyI.NONSYNONYMOUS_VARIANT;
2443     }
2444     SequenceFeature sf = new SequenceFeature(featureType, desc, peptidePos,
2445             peptidePos, var.getSource());
2446
2447     StringBuilder attributes = new StringBuilder(32);
2448     String id = (String) var.variant.getValue(VARIANT_ID);
2449     if (id != null)
2450     {
2451       if (id.startsWith(SEQUENCE_VARIANT))
2452       {
2453         id = id.substring(SEQUENCE_VARIANT.length());
2454       }
2455       sf.setValue(VARIANT_ID, id);
2456       attributes.append(VARIANT_ID).append("=").append(id);
2457       // TODO handle other species variants JAL-2064
2458       StringBuilder link = new StringBuilder(32);
2459       try
2460       {
2461         link.append(desc).append(" ").append(id).append(
2462                 "|http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Variation/Summary?v=")
2463                 .append(URLEncoder.encode(id, "UTF-8"));
2464         sf.addLink(link.toString());
2465       } catch (UnsupportedEncodingException e)
2466       {
2467         // as if
2468       }
2469     }
2470     String clinSig = (String) var.variant.getValue(CLINICAL_SIGNIFICANCE);
2471     if (clinSig != null)
2472     {
2473       sf.setValue(CLINICAL_SIGNIFICANCE, clinSig);
2474       attributes.append(";").append(CLINICAL_SIGNIFICANCE).append("=")
2475               .append(clinSig);
2476     }
2477     peptide.addSequenceFeature(sf);
2478     if (attributes.length() > 0)
2479     {
2480       sf.setAttributes(attributes.toString());
2481     }
2482     return true;
2483   }
2484
2485   /**
2486    * Makes an alignment with a copy of the given sequences, adding in any
2487    * non-redundant sequences which are mapped to by the cross-referenced
2488    * sequences.
2489    * 
2490    * @param seqs
2491    * @param xrefs
2492    * @param dataset
2493    *          the alignment dataset shared by the new copy
2494    * @return
2495    */
2496   public static AlignmentI makeCopyAlignment(SequenceI[] seqs,
2497           SequenceI[] xrefs, AlignmentI dataset)
2498   {
2499     AlignmentI copy = new Alignment(new Alignment(seqs));
2500     copy.setDataset(dataset);
2501     boolean isProtein = !copy.isNucleotide();
2502     SequenceIdMatcher matcher = new SequenceIdMatcher(seqs);
2503     if (xrefs != null)
2504     {
2505       for (SequenceI xref : xrefs)
2506       {
2507         DBRefEntry[] dbrefs = xref.getDBRefs();
2508         if (dbrefs != null)
2509         {
2510           for (DBRefEntry dbref : dbrefs)
2511           {
2512             if (dbref.getMap() == null || dbref.getMap().getTo() == null
2513                     || dbref.getMap().getTo().isProtein() != isProtein)
2514             {
2515               continue;
2516             }
2517             SequenceI mappedTo = dbref.getMap().getTo();
2518             SequenceI match = matcher.findIdMatch(mappedTo);
2519             if (match == null)
2520             {
2521               matcher.add(mappedTo);
2522               copy.addSequence(mappedTo);
2523             }
2524           }
2525         }
2526       }
2527     }
2528     return copy;
2529   }
2530
2531   /**
2532    * Try to align sequences in 'unaligned' to match the alignment of their
2533    * mapped regions in 'aligned'. For example, could use this to align CDS
2534    * sequences which are mapped to their parent cDNA sequences.
2535    * 
2536    * This method handles 1:1 mappings (dna-to-dna or protein-to-protein). For
2537    * dna-to-protein or protein-to-dna use alternative methods.
2538    * 
2539    * @param unaligned
2540    *          sequences to be aligned
2541    * @param aligned
2542    *          holds aligned sequences and their mappings
2543    * @return
2544    */
2545   public static int alignAs(AlignmentI unaligned, AlignmentI aligned)
2546   {
2547     /*
2548      * easy case - aligning a copy of aligned sequences
2549      */
2550     if (alignAsSameSequences(unaligned, aligned))
2551     {
2552       return unaligned.getHeight();
2553     }
2554
2555     /*
2556      * fancy case - aligning via mappings between sequences
2557      */
2558     List<SequenceI> unmapped = new ArrayList<>();
2559     Map<Integer, Map<SequenceI, Character>> columnMap = buildMappedColumnsMap(
2560             unaligned, aligned, unmapped);
2561     int width = columnMap.size();
2562     char gap = unaligned.getGapCharacter();
2563     int realignedCount = 0;
2564     // TODO: verify this loop scales sensibly for very wide/high alignments
2565
2566     for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
2567     {
2568       if (!unmapped.contains(seq))
2569       {
2570         char[] newSeq = new char[width];
2571         Arrays.fill(newSeq, gap); // JBPComment - doubt this is faster than the
2572                                   // Integer iteration below
2573         int newCol = 0;
2574         int lastCol = 0;
2575
2576         /*
2577          * traverse the map to find columns populated
2578          * by our sequence
2579          */
2580         for (Integer column : columnMap.keySet())
2581         {
2582           Character c = columnMap.get(column).get(seq);
2583           if (c != null)
2584           {
2585             /*
2586              * sequence has a character at this position
2587              * 
2588              */
2589             newSeq[newCol] = c;
2590             lastCol = newCol;
2591           }
2592           newCol++;
2593         }
2594
2595         /*
2596          * trim trailing gaps
2597          */
2598         if (lastCol < width)
2599         {
2600           char[] tmp = new char[lastCol + 1];
2601           System.arraycopy(newSeq, 0, tmp, 0, lastCol + 1);
2602           newSeq = tmp;
2603         }
2604         // TODO: optimise SequenceI to avoid char[]->String->char[]
2605         seq.setSequence(String.valueOf(newSeq));
2606         realignedCount++;
2607       }
2608     }
2609     return realignedCount;
2610   }
2611
2612   /**
2613    * If unaligned and aligned sequences share the same dataset sequences, then
2614    * simply copies the aligned sequences to the unaligned sequences and returns
2615    * true; else returns false
2616    * 
2617    * @param unaligned
2618    *                    - sequences to be aligned based on aligned
2619    * @param aligned
2620    *                    - 'guide' alignment containing sequences derived from same
2621    *                    dataset as unaligned
2622    * @return
2623    */
2624   static boolean alignAsSameSequences(AlignmentI unaligned,
2625           AlignmentI aligned)
2626   {
2627     if (aligned.getDataset() == null || unaligned.getDataset() == null)
2628     {
2629       return false; // should only pass alignments with datasets here
2630     }
2631
2632     // map from dataset sequence to alignment sequence(s)
2633     Map<SequenceI, List<SequenceI>> alignedDatasets = new HashMap<>();
2634     for (SequenceI seq : aligned.getSequences())
2635     {
2636       SequenceI ds = seq.getDatasetSequence();
2637       if (alignedDatasets.get(ds) == null)
2638       {
2639         alignedDatasets.put(ds, new ArrayList<SequenceI>());
2640       }
2641       alignedDatasets.get(ds).add(seq);
2642     }
2643
2644     /*
2645      * first pass - check whether all sequences to be aligned share a 
2646      * dataset sequence with an aligned sequence; also note the leftmost
2647      * ungapped column from which to copy
2648      */
2649     int leftmost = Integer.MAX_VALUE;
2650     for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
2651     {
2652       final SequenceI ds = seq.getDatasetSequence();
2653       if (!alignedDatasets.containsKey(ds))
2654       {
2655         return false;
2656       }
2657       SequenceI alignedSeq = alignedDatasets.get(ds)
2658               .get(0);
2659       int startCol = alignedSeq.findIndex(seq.getStart()); // 1..
2660       leftmost = Math.min(leftmost, startCol);
2661     }
2662
2663     /*
2664      * second pass - copy aligned sequences;
2665      * heuristic rule: pair off sequences in order for the case where 
2666      * more than one shares the same dataset sequence 
2667      */
2668     final char gapCharacter = aligned.getGapCharacter();
2669     for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
2670     {
2671       List<SequenceI> alignedSequences = alignedDatasets
2672               .get(seq.getDatasetSequence());
2673       SequenceI alignedSeq = alignedSequences.get(0);
2674
2675       /*
2676        * gap fill for leading (5') UTR if any
2677        */
2678       // TODO this copies intron columns - wrong!
2679       int startCol = alignedSeq.findIndex(seq.getStart()); // 1..
2680       int endCol = alignedSeq.findIndex(seq.getEnd());
2681       char[] seqchars = new char[endCol - leftmost + 1];
2682       Arrays.fill(seqchars, gapCharacter);
2683       char[] toCopy = alignedSeq.getSequence(startCol - 1, endCol);
2684       System.arraycopy(toCopy, 0, seqchars, startCol - leftmost,
2685               toCopy.length);
2686       seq.setSequence(String.valueOf(seqchars));
2687       if (alignedSequences.size() > 0)
2688       {
2689         // pop off aligned sequences (except the last one)
2690         alignedSequences.remove(0);
2691       }
2692     }
2693
2694     /*
2695      * finally remove gapped columns (e.g. introns)
2696      */
2697     new RemoveGapColCommand("", unaligned.getSequencesArray(), 0,
2698             unaligned.getWidth() - 1, unaligned);
2699
2700     return true;
2701   }
2702
2703   /**
2704    * Returns a map whose key is alignment column number (base 1), and whose
2705    * values are a map of sequence characters in that column.
2706    * 
2707    * @param unaligned
2708    * @param aligned
2709    * @param unmapped
2710    * @return
2711    */
2712   static SortedMap<Integer, Map<SequenceI, Character>> buildMappedColumnsMap(
2713           AlignmentI unaligned, AlignmentI aligned,
2714           List<SequenceI> unmapped)
2715   {
2716     /*
2717      * Map will hold, for each aligned column position, a map of
2718      * {unalignedSequence, characterPerSequence} at that position.
2719      * TreeMap keeps the entries in ascending column order. 
2720      */
2721     SortedMap<Integer, Map<SequenceI, Character>> map = new TreeMap<>();
2722
2723     /*
2724      * record any sequences that have no mapping so can't be realigned
2725      */
2726     unmapped.addAll(unaligned.getSequences());
2727
2728     List<AlignedCodonFrame> mappings = aligned.getCodonFrames();
2729
2730     for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
2731     {
2732       for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
2733       {
2734         SequenceI fromSeq = mapping.findAlignedSequence(seq, aligned);
2735         if (fromSeq != null)
2736         {
2737           Mapping seqMap = mapping.getMappingBetween(fromSeq, seq);
2738           if (addMappedPositions(seq, fromSeq, seqMap, map))
2739           {
2740             unmapped.remove(seq);
2741           }
2742         }
2743       }
2744     }
2745     return map;
2746   }
2747
2748   /**
2749    * Helper method that adds to a map the mapped column positions of a sequence.
2750    * <br>
2751    * For example if aaTT-Tg-gAAA is mapped to TTTAAA then the map should record
2752    * that columns 3,4,6,10,11,12 map to characters T,T,T,A,A,A of the mapped to
2753    * sequence.
2754    * 
2755    * @param seq
2756    *          the sequence whose column positions we are recording
2757    * @param fromSeq
2758    *          a sequence that is mapped to the first sequence
2759    * @param seqMap
2760    *          the mapping from 'fromSeq' to 'seq'
2761    * @param map
2762    *          a map to add the column positions (in fromSeq) of the mapped
2763    *          positions of seq
2764    * @return
2765    */
2766   static boolean addMappedPositions(SequenceI seq, SequenceI fromSeq,
2767           Mapping seqMap, Map<Integer, Map<SequenceI, Character>> map)
2768   {
2769     if (seqMap == null)
2770     {
2771       return false;
2772     }
2773
2774     /*
2775      * invert mapping if it is from unaligned to aligned sequence
2776      */
2777     if (seqMap.getTo() == fromSeq.getDatasetSequence())
2778     {
2779       seqMap = new Mapping(seq.getDatasetSequence(),
2780               seqMap.getMap().getInverse());
2781     }
2782
2783     int toStart = seq.getStart();
2784
2785     /*
2786      * traverse [start, end, start, end...] ranges in fromSeq
2787      */
2788     for (int[] fromRange : seqMap.getMap().getFromRanges())
2789     {
2790       for (int i = 0; i < fromRange.length - 1; i += 2)
2791       {
2792         boolean forward = fromRange[i + 1] >= fromRange[i];
2793
2794         /*
2795          * find the range mapped to (sequence positions base 1)
2796          */
2797         int[] range = seqMap.locateMappedRange(fromRange[i],
2798                 fromRange[i + 1]);
2799         if (range == null)
2800         {
2801           System.err.println("Error in mapping " + seqMap + " from "
2802                   + fromSeq.getName());
2803           return false;
2804         }
2805         int fromCol = fromSeq.findIndex(fromRange[i]);
2806         int mappedCharPos = range[0];
2807
2808         /*
2809          * walk over the 'from' aligned sequence in forward or reverse
2810          * direction; when a non-gap is found, record the column position
2811          * of the next character of the mapped-to sequence; stop when all
2812          * the characters of the range have been counted
2813          */
2814         while (mappedCharPos <= range[1] && fromCol <= fromSeq.getLength()
2815                 && fromCol >= 0)
2816         {
2817           if (!Comparison.isGap(fromSeq.getCharAt(fromCol - 1)))
2818           {
2819             /*
2820              * mapped from sequence has a character in this column
2821              * record the column position for the mapped to character
2822              */
2823             Map<SequenceI, Character> seqsMap = map.get(fromCol);
2824             if (seqsMap == null)
2825             {
2826               seqsMap = new HashMap<>();
2827               map.put(fromCol, seqsMap);
2828             }
2829             seqsMap.put(seq, seq.getCharAt(mappedCharPos - toStart));
2830             mappedCharPos++;
2831           }
2832           fromCol += (forward ? 1 : -1);
2833         }
2834       }
2835     }
2836     return true;
2837   }
2838
2839   // strictly temporary hack until proper criteria for aligning protein to cds
2840   // are in place; this is so Ensembl -> fetch xrefs Uniprot aligns the Uniprot
2841   public static boolean looksLikeEnsembl(AlignmentI alignment)
2842   {
2843     for (SequenceI seq : alignment.getSequences())
2844     {
2845       String name = seq.getName();
2846       if (!name.startsWith("ENSG") && !name.startsWith("ENST"))
2847       {
2848         return false;
2849       }
2850     }
2851     return true;
2852   }
2853 }