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