src/jalview/ws/ebi/HmmerJSONProcessor.java

   1 package jalview.ws.ebi;
   2
   3 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
   4 import jalview.datamodel.AlignmentI;
   5 import jalview.datamodel.Annotation;
   6 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
   7 import jalview.datamodel.SequenceI;
   8 import jalview.io.FileParse;
   9
  10 import java.io.IOException;
  11
  12 import org.json.simple.JSONArray;
  13 import org.json.simple.JSONObject;
  14 import org.json.simple.parser.JSONParser;
  15
  16 public class HmmerJSONProcessor
  17 {
  18   AlignmentI resultAl;
  19
  20   public HmmerJSONProcessor(AlignmentI searchResult)
  21   {
  22     resultAl = searchResult;
  23   }
  24
  25   public void parseFrom(FileParse jsonsource) throws IOException,
  26           OutOfMemoryError
  27   {
  28     JSONParser hmmerResultParser = new JSONParser();
  29     Object jsonResults = null;
  30     try
  31     {
  32       jsonResults = hmmerResultParser.parse(jsonsource.getReader());
  33     } catch (Exception p)
  34     {
  35       throw new IOException("While parsing from " + jsonsource.getInFile(),
  36               p);
  37     }
  38     if (jsonResults == null)
  39     {
  40       throw new IOException("No data at" + jsonsource.getInFile());
  41     }
  42     if (!(jsonResults instanceof JSONObject))
  43     {
  44       throw new IOException("Unexpected JSON model at "
  45               + jsonsource.getInFile());
  46     }
  47     try
  48     {
  49       JSONObject hmmsearchr = (JSONObject) ((JSONObject) jsonResults)
  50               .get("results");
  51       // now process the hits
  52       addStatistics((JSONObject) hmmsearchr.get("stats"));
  53       JSONArray jsonArray = (JSONArray) hmmsearchr.get("hits");
  54       long p = 1;
  55       for (Object hit : jsonArray)
  56       {
  57         JSONObject hmmhit = (JSONObject) hit;
  58         addHit(hmmhit, p++);
  59       }
  60     } catch (ClassCastException q)
  61     {
  62       throw new IOException("Unexpected JSON model content at "
  63               + jsonsource.getInFile(), q);
  64     }
  65   }
  66
  67   /**
  68    *
  69    * @param object
  70    *          - actually a JSONObject key value set of search statistics.
  71    */
  72   public void addStatistics(JSONObject stats)
  73   {
  74     for (Object stat : stats.keySet())
  75     {
  76       String key = (String) stat;
  77       Object val = stats.get(key);
  78       resultAl.setProperty(key, "" + val);
  79     }
  80   }
  81
  82   // encodings for JSON keys
  83   /**
  84    * score becomes sequence associated AlignmentAnnotation
  85    */
  86   private String[] score = { "aliId", "ali_IdCount", "bitscore", "ievalue",
  87       "aliSim", "aliSimCount", "aliL", "aliSim", "ievalue", "cevalue" };
  88
  89   /**
  90    * attrib becomes numeric or binary attribute for sequence with respect to
  91    * this hmmsearch run
  92    */
  93   private String[] attrib = { "bias", "oasc", "is_included", "is_reported" };
  94
  95   /**
  96    * name of the hmmsearch query
  97    */
  98   private String[] label = { "alihmmname" // (query label?)},
  99   };
 100
 101   /**
 102    * integer attributes for each
 103    */
 104   private String[] ipos = { "alihmmfrom", "alihmmto" }, pos_l = {
 105       "alimline", "alimodel", "alirfline" };
 106
 107   /**
 108    * positional quantitative annotation encoded as strings.
 109    */
 110   private String[] pos_nscore = { "alippline" };
 111
 112   //
 113   // mapping of keys to types of property on sequence
 114   //
 115   public void addHit(JSONObject hmmrhit, long p)
 116   {
 117     String sname = (String) hmmrhit.get("name");
 118     SequenceI[] hits = resultAl.findSequenceMatch(sname);
 119     if (hits == null)
 120     {
 121       System.err.println("No seq for " + sname);
 122     }
 123     double pvalue = (Double) hmmrhit.get("pvalue");
 124
 125     double evalue = Double.valueOf("" + hmmrhit.get("evalue"));
 126     for (Object domainhit : ((JSONArray) hmmrhit.get("domains")))
 127     {
 128       JSONObject dhit = (JSONObject) domainhit;
 129       // dhit.get(key)
 130
 131       // alihmmfrom,alihmmto alimodel
 132       long alihmmfrom = (long) dhit.get("alihmmfrom"), alihmmto = (long) dhit
 133               .get("alihmmto"), alisqfrom = (long) dhit.get("alisqfrom"), alisqto = (long) dhit
 134               .get("alisqto");
 135
 136       // alisqfrom,alisqto,aliaseq
 137
 138       // alippline
 139       String aliaseq = (String) dhit.get("aliaseq"), alimodel = (String) dhit
 140               .get("alimodel"), ppline = (String) dhit.get("alippline");
 141       //
 142       int found = 0;
 143       for (SequenceI hitseq : hits)
 144       {
 145         // match alisqfrom,alisqto,seq
 146         if (hitseq.getStart() == alisqfrom && hitseq.getEnd() == alisqto)
 147         {
 148           found++; // annotated a sequence
 149           AlignmentAnnotation alipp = parsePosteriorProb(ppline);
 150           AlignmentAnnotation pval = new AlignmentAnnotation("p-value",
 151                   "hmmer3 pvalue", pvalue);
 152           AlignmentAnnotation eval = new AlignmentAnnotation("e-value",
 153                   "hmmer3 evalue", evalue);
 154           pval.setCalcId("HMMER3");
 155           eval.setCalcId("HMMER3");
 156           alipp.setCalcId("HMMER3");
 157           hitseq.addAlignmentAnnotation(pval);
 158           hitseq.addAlignmentAnnotation(eval);
 159           alipp.createSequenceMapping(hitseq, hitseq.getStart(), false);
 160           hitseq.addAlignmentAnnotation(alipp);
 161           hitseq.addSequenceFeature(new SequenceFeature(
 162                   "Pfam Domain Architecture", (hmmrhit.get("archindex"))
 163                           + " "
 164                           + (String) hmmrhit.get("arch"), 0, 0, Integer
 165                           .valueOf((String) hmmrhit.get("archScore")),
 166                   "HMMER3"));
 167           alipp.setScore(Double.valueOf("" + dhit.get("bitscore")));
 168           alipp.adjustForAlignment();
 169           resultAl.addAnnotation(pval);
 170           resultAl.addAnnotation(eval);
 171           resultAl.addAnnotation(alipp);
 172           alipp.validateRangeAndDisplay();
 173         }
 174       }
 175       if (found == 0)
 176       {
 177         System.err.println("Warn - no match for json hit " + sname + "/"
 178                 + alisqfrom + "-" + alisqto);
 179       }
 180       if (found > 1)
 181       {
 182         System.err.println("Warn - multiple matches for json hit " + sname
 183                 + "/" + alisqfrom + "-" + alisqto);
 184       }
 185     }
 186   }
 187
 188   private AlignmentAnnotation parsePosteriorProb(String ppline)
 189   {
 190     Annotation[] ae = new Annotation[ppline.length()];
 191     int spos = 0;
 192     for (int i = 0, iSize = ppline.length(); i < iSize; i++)
 193     {
 194       char pp = ppline.charAt(i);
 195       if (pp == '*')
 196       {
 197         ae[spos++] = new Annotation(10f);
 198       }
 199       else
 200       {
 201         if (pp >= '0' && pp <= '9')
 202         {
 203           ae[spos++] = new Annotation(Integer.valueOf("" + pp));
 204         }
 205       }
 206     }
 207     AlignmentAnnotation pprob = new AlignmentAnnotation(
 208             "Posterior Probability",
 209             "Likelihood of HMM fit at each hit position.", ae);
 210     pprob.graph = pprob.BAR_GRAPH;
 211     pprob.visible = false;
 212     return pprob;
 213   }
 214 }