test/jalview/analysis/ConservationTest.java

   1 package jalview.analysis;
   2
   3 import static org.testng.Assert.assertEquals;
   4 import static org.testng.Assert.assertTrue;
   5
   6 import jalview.datamodel.Sequence;
   7 import jalview.datamodel.SequenceI;
   8
   9 import java.util.ArrayList;
  10 import java.util.HashMap;
  11 import java.util.List;
  12 import java.util.Map;
  13
  14 import org.testng.annotations.Test;
  15
  16 public class ConservationTest
  17 {
  18   @Test(groups = "Functional")
  19   public void testRecordConservation()
  20   {
  21     Map<String, Integer> resultMap = new HashMap<String, Integer>();
  22
  23     // V is hydrophobic, aliphatic, small
  24     Conservation.recordConservation(resultMap, "V");
  25     assertEquals(resultMap.get("hydrophobic").intValue(), 1);
  26     assertEquals(resultMap.get("aliphatic").intValue(), 1);
  27     assertEquals(resultMap.get("small").intValue(), 1);
  28     assertEquals(resultMap.get("tiny").intValue(), 0);
  29     assertEquals(resultMap.get("polar").intValue(), 0);
  30     assertEquals(resultMap.get("charged").intValue(), 0);
  31
  32     // now add S: not hydrophobic, small, tiny, polar, not aliphatic
  33     Conservation.recordConservation(resultMap, "s");
  34     assertEquals(resultMap.get("hydrophobic").intValue(), -1);
  35     assertEquals(resultMap.get("aliphatic").intValue(), -1);
  36     assertEquals(resultMap.get("small").intValue(), 1);
  37     assertEquals(resultMap.get("tiny").intValue(), -1);
  38     assertEquals(resultMap.get("polar").intValue(), -1);
  39     assertEquals(resultMap.get("charged").intValue(), 0);
  40   }
  41
  42   @Test(groups = "Functional")
  43   public void testCountConservationAndGaps()
  44   {
  45     List<SequenceI> seqs = new ArrayList<SequenceI>();
  46     seqs.add(new Sequence("seq1", "VGnY")); // not case sensitive
  47     seqs.add(new Sequence("seq2", "-G-y"));
  48     seqs.add(new Sequence("seq3", "VG-Y"));
  49     seqs.add(new Sequence("seq4", "VGNW"));
  50
  51     Conservation cons = new Conservation("", seqs, 0, 50);
  52     int[] counts = cons.countConservationAndGaps(0);
  53     assertEquals(counts[0], 1); // conserved
  54     assertEquals(counts[1], 1); // gap count
  55     counts = cons.countConservationAndGaps(1);
  56     assertEquals(counts[0], 1);
  57     assertEquals(counts[1], 0);
  58     counts = cons.countConservationAndGaps(2);
  59     assertEquals(counts[0], 1);
  60     assertEquals(counts[1], 2);
  61     counts = cons.countConservationAndGaps(3);
  62     assertEquals(counts[0], 0); // not conserved
  63     assertEquals(counts[1], 0);
  64   }
  65
  66   @Test(groups = "Functional")
  67   public void testCalculate_noThreshold()
  68   {
  69     List<SequenceI> seqs = new ArrayList<SequenceI>();
  70     seqs.add(new Sequence("seq1", "VGIV-N"));
  71     seqs.add(new Sequence("seq2", "V-iL-N")); // not case sensitive
  72     seqs.add(new Sequence("seq3", "V-IW-N"));
  73     seqs.add(new Sequence("seq4", "VGLH-L"));
  74
  75     Conservation cons = new Conservation("", 0, seqs, 0, 5);
  76     cons.calculate();
  77
  78     /*
  79      * column 0: all V (hydrophobic/aliphatic/small)
  80      */
  81     Map<String, Integer> colCons = cons.total[0];
  82     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
  83     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
  84     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
  85     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
  86     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
  87     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
  88     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
  89     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 0);
  90     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
  91     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
  92
  93     /*
  94      * column 1: all G (hydrophobic/small/tiny)
  95      * gaps take default value of property present
  96      */
  97     colCons = cons.total[1];
  98     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
  99     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), -1);
 100     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
 101     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 1);
 102     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), -1);
 103     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), -1);
 104     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), -1);
 105     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), -1);
 106     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), -1);
 107     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), -1);
 108
 109     /*
 110      * column 2: I/L (aliphatic/hydrophobic), all others negatively conserved
 111      */
 112     colCons = cons.total[2];
 113     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 114     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
 115     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 0);
 116     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
 117     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 118     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
 119     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 120     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 0);
 121     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
 122     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
 123
 124     /*
 125      * column 3: VLWH all hydrophobic, none is tiny, negative or proline
 126      */
 127     colCons = cons.total[3];
 128     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 129     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), -1);
 130     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), -1);
 131     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
 132     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 133     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), -1);
 134     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 135     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), -1);
 136     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), -1);
 137     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), -1);
 138
 139     /*
 140      * column 4: all gaps - counted as having all properties
 141      */
 142     colCons = cons.total[4];
 143     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 144     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
 145     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
 146     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 1);
 147     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 1);
 148     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 1);
 149     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 1);
 150     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 1);
 151     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 1);
 152     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 1);
 153
 154     /*
 155      * column 5: N (small polar) and L (aliphatic hydrophobic)
 156      * have nothing in common!
 157      */
 158     colCons = cons.total[5];
 159     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), -1);
 160     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), -1);
 161     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), -1);
 162     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
 163     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 164     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
 165     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 166     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), -1);
 167     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
 168     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
 169   }
 170
 171   /**
 172    * Test for the case whether the number of non-gapped sequences in a column
 173    * has to be above a threshold
 174    */
 175   @Test(groups = "Functional")
 176   public void testCalculate_threshold()
 177   {
 178     List<SequenceI> seqs = new ArrayList<SequenceI>();
 179     seqs.add(new Sequence("seq1", "VGIV-"));
 180     seqs.add(new Sequence("seq2", "V-iL-")); // not case sensitive
 181     seqs.add(new Sequence("seq3", "V-IW-"));
 182     seqs.add(new Sequence("seq4", "VGLH-"));
 183     seqs.add(new Sequence("seq5", "VGLH-"));
 184
 185     /*
 186      * threshold 50% means a residue has to occur 3 or more times
 187      * in a column to be counted for conservation
 188      */
 189     // TODO: ConservationThread uses a value of 3
 190     // calculateConservation states it is the minimum number of sequences
 191     // but it is treated as percentage threshold in calculate() ?
 192     Conservation cons = new Conservation("", 50, seqs, 0, 4);
 193     cons.calculate();
 194
 195     /*
 196      * column 0: all V (hydrophobic/aliphatic/small)
 197      */
 198     Map<String, Integer> colCons = cons.total[0];
 199     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 200     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
 201     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
 202     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
 203     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 204     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
 205     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 206     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 0);
 207     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
 208     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
 209
 210     /*
 211      * column 1: all G (hydrophobic/small/tiny)
 212      * gaps are ignored as not above threshold
 213      */
 214     colCons = cons.total[1];
 215     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 216     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 0);
 217     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
 218     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 1);
 219     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 220     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
 221     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 222     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 0);
 223     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
 224     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
 225
 226     /*
 227      * column 2: I/L (aliphatic/hydrophobic), all others negatively conserved
 228      */
 229     colCons = cons.total[2];
 230     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 231     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
 232     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 0);
 233     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 0);
 234     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 0);
 235     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 0);
 236     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 0);
 237     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 0);
 238     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 0);
 239     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 0);
 240
 241     /*
 242      * column 3: nothing above threshold
 243      */
 244     colCons = cons.total[3];
 245     assertTrue(colCons.isEmpty());
 246
 247     /*
 248      * column 4: all gaps - counted as having all properties
 249      */
 250     colCons = cons.total[4];
 251     assertEquals(colCons.get("hydrophobic").intValue(), 1);
 252     assertEquals(colCons.get("aliphatic").intValue(), 1);
 253     assertEquals(colCons.get("small").intValue(), 1);
 254     assertEquals(colCons.get("tiny").intValue(), 1);
 255     assertEquals(colCons.get("proline").intValue(), 1);
 256     assertEquals(colCons.get("charged").intValue(), 1);
 257     assertEquals(colCons.get("negative").intValue(), 1);
 258     assertEquals(colCons.get("polar").intValue(), 1);
 259     assertEquals(colCons.get("positive").intValue(), 1);
 260     assertEquals(colCons.get("aromatic").intValue(), 1);
 261   }
 262
 263   /**
 264    * Test the method that derives the conservation 'sequence' and the mouseover
 265    * tooltips from the computed conservation
 266    */
 267   @Test(groups = "Functional")
 268   public void testVerdict()
 269   {
 270     List<SequenceI> seqs = new ArrayList<SequenceI>();
 271     seqs.add(new Sequence("seq1", "VGIVV-H"));
 272     seqs.add(new Sequence("seq2", "VGILL-H"));
 273     seqs.add(new Sequence("seq3", "VGIW--R"));
 274     seqs.add(new Sequence("seq4", "VGLHH--"));
 275     seqs.add(new Sequence("seq5", "VGLHH-R"));
 276     seqs.add(new Sequence("seq6", "VGLHH--"));
 277     seqs.add(new Sequence("seq7", "VGLHH-R"));
 278     seqs.add(new Sequence("seq8", "VGLHH-R"));
 279
 280     // calculate with no threshold
 281     Conservation cons = new Conservation("", 0, seqs, 0, 6);
 282     cons.calculate();
 283     // positive and negative conservation where <25% gaps in columns
 284     cons.verdict(false, 25);
 285
 286     /*
 287      * verify conservation 'sequence'
 288      * cols 0 fully conserved and above threshold (*)
 289      * col 2 properties fully conserved (+)
 290      * col 3 VLWH 1 positively and 3 negatively conserved properties
 291      * col 4 has 1 positively conserved property, but because gap contributes a
 292      * 'positive' for all properties, no negative conservation is counted
 293      * col 5 is all gaps
 294      * col 6 has 25% gaps so fails threshold test
 295      */
 296     assertEquals(cons.getConsSequence().getSequenceAsString(), "**+41--");
 297
 298     /*
 299      * verify tooltips; conserved properties are sorted alphabetically within
 300      * positive followed by negative
 301      */
 302     assertEquals(
 303             cons.getTooltip(0),
 304             "aliphatic hydrophobic small !aromatic !charged !negative !polar !positive !proline !tiny");
 305     assertEquals(
 306             cons.getTooltip(1),
 307             "hydrophobic small tiny !aliphatic !aromatic !charged !negative !polar !positive !proline");
 308     assertEquals(
 309             cons.getTooltip(2),
 310             "aliphatic hydrophobic !aromatic !charged !negative !polar !positive !proline !small !tiny");
 311     assertEquals(cons.getTooltip(3), "hydrophobic !negative !proline !tiny");
 312     assertEquals(cons.getTooltip(4), "hydrophobic");
 313     assertEquals(cons.getTooltip(5), "");
 314     assertEquals(cons.getTooltip(6), "");
 315   }
 316 }