test/jalview/structure/Mapping.java

   1 package jalview.structure;
   2
   3 import static org.testng.AssertJUnit.assertEquals;
   4 import static org.testng.AssertJUnit.assertTrue;
   5
   6 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
   7 import jalview.datamodel.Annotation;
   8 import jalview.datamodel.Sequence;
   9 import jalview.datamodel.SequenceI;
  10 import jalview.gui.AlignFrame;
  11 import jalview.io.FileLoader;
  12 import jalview.io.FormatAdapter;
  13
  14 import org.testng.Assert;
  15 import org.testng.AssertJUnit;
  16 import org.testng.annotations.Test;
  17
  18 import MCview.PDBfile;
  19
  20 public class Mapping
  21 {
  22
  23   /*
  24    * more test data
  25    *
  26    * 1QCF|A/101-121 SFQKGDQMVVLEESGEWWKAR Ser 114 jumps to Gly 116 at position
  27    * 115 in PDB Res Numbering secondary structure numbers in jmol seem to be in
  28    * msd numbering, not pdb res numbering.
  29    */
  30   @Test(enabled = false)
  31   public void pdbEntryPositionMap() throws Exception
  32   {
  33     Assert.fail("This test intentionally left to fail");
  34     for (int offset = 0; offset < 20; offset += 6)
  35     {
  36       // check we put the secondary structure in the right position
  37       Sequence uprot = new Sequence("TheProtSeq",
  38               "DAWEIPRESLKLEKKLGAGQFGEVWMATYNKHTKVAVKTMKPGSMSVEAFLAEANVMKTL");
  39       uprot.setStart(offset + 258); // make it harder - create a fake
  40                                     // relocation problem for jalview to
  41                                     // deal with
  42       uprot.setEnd(uprot.getStart() + uprot.getLength() - 1);
  43       // original numbers taken from
  44       // http://www.ebi.ac.uk/pdbe-srv/view/entry/1qcf/secondary.html
  45       // these are in numbering relative to the subsequence above
  46       int coils[] =
  47       { 266, 275, 278, 287, 289, 298, 302, 316 }, helices[] = new int[]
  48       { 303, 315 }, sheets[] = new int[]
  49       { 267, 268, 269, 270 };
  50
  51       StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
  52       PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
  53       { uprot }, new String[]
  54       { "A" }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
  55               jalview.io.FormatAdapter.FILE);
  56       assertTrue(pmap != null);
  57       SequenceI protseq = pmap.getSeqsAsArray()[0];
  58       AlignmentAnnotation pstra = protseq
  59               .getAnnotation("Secondary Structure")[0];
  60       int pinds, pinde;
  61       pstra.restrict((pinds = protseq.findIndex(258) - 1),
  62               pinde = (protseq.findIndex(317) - 1));
  63       int op;
  64       System.out.println("PDB Annot");
  65       for (char c : protseq.getSubSequence(pinds, pinde).getSequence())
  66       {
  67         System.out.print(c + ", ");
  68       }
  69       System.out.println("\n" + pstra + "\n\nsubsequence\n");
  70       for (char c : uprot.getSequence())
  71       {
  72         System.out.print(c + ", ");
  73       }
  74       System.out.println("");
  75       for (AlignmentAnnotation ss : uprot
  76               .getAnnotation("Secondary Structure"))
  77       {
  78         ss.adjustForAlignment();
  79         System.out.println("Uniprot Annot\n" + ss);
  80         assertTrue(ss.hasIcons);
  81         char expected = 'H';
  82         for (int p : helices)
  83         {
  84           Annotation a = ss.annotations[op = (uprot.findIndex(offset + p) - 1)];
  85           assertTrue(
  86                   "Expected a helix at position " + p + uprot.getCharAt(op)
  87                           + " but got coil", a != null);
  88           assertEquals("Expected a helix at position " + p,
  89                   a.secondaryStructure, expected);
  90         }
  91         expected = 'E';
  92         for (int p : sheets)
  93         {
  94           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
  95           assertTrue(
  96                   "Expected a strand at position " + p + " but got coil",
  97                   a != null);
  98           assertEquals("Expected a strand at position " + p,
  99                   a.secondaryStructure, expected);
 100         }
 101         expected = ' ';
 102         for (int p : coils)
 103         {
 104           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
 105           assertTrue("Expected coil at position " + p + " but got "
 106                   + a.secondaryStructure, a == null);
 107         }
 108       }
 109     }
 110   }
 111
 112   @Test(enabled = false)
 113   public void testPDBentryMapping() throws Exception
 114   {
 115     Assert.fail("This test intentionally left to fail");
 116     Sequence sq = new Sequence(
 117             "1GAQ A subseq 126 to 219",
 118             "EIVKGVCSNFLCDLQPGDNVQITGPVGKEMLMPKDPNATIIMLATGTGIAPFRSFLWKMFFEKHDDYKFNGLGWLFLGVPTSSSLLYKEEFGKM");
 119     Sequence sq1 = new Sequence(sq);
 120     String inFile;
 121     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 122     // Associate the 1GAQ pdb file with the subsequence 'imported' from another
 123     // source
 124     PDBfile pde = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 125     { sq }, new String[]
 126     { "A" }, inFile = "examples/1gaq.txt", jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 127     assertTrue("PDB File couldn't be found", pde != null);
 128     StructureMapping[] mp = ssm.getMapping(inFile);
 129     assertTrue("No mappings made.", mp != null && mp.length > 0);
 130     int nsecStr = 0, nsTemp = 0;
 131     // test for presence of transferred annotation on sequence
 132     for (AlignmentAnnotation alan : sq.getAnnotation())
 133     {
 134       if (alan.hasIcons)
 135       {
 136         nsecStr++;
 137       }
 138       if (alan.graph == alan.LINE_GRAPH)
 139       {
 140         nsTemp++;
 141       }
 142     }
 143     assertEquals(
 144             "Only one secondary structure should be transferred to associated sequence.",
 145             1, nsecStr);
 146     assertEquals(
 147             "Only two line graphs should be transferred to associated sequence.",
 148             2, nsTemp);
 149     // Now test the transfer function and compare annotated positions
 150     for (StructureMapping origMap : mp)
 151     {
 152       if (origMap.getSequence() == sq)
 153       {
 154         assertEquals("Mapping was incomplete.", sq.getLength() - 1,
 155                 (origMap.getPDBResNum(sq.getEnd()) - origMap
 156                         .getPDBResNum(sq.getStart())));
 157         // sanity check - if this fails, mapping from first position in sequence
 158         // we want to transfer to is not where we expect
 159         assertEquals(1, origMap.getSeqPos(126));
 160         SequenceI firstChain = pde.getSeqs().get(0);
 161         // Compare the annotated positions on the PDB chain sequence with the
 162         // annotation on the associated sequence
 163         for (AlignmentAnnotation alan : firstChain.getAnnotation())
 164         {
 165           AlignmentAnnotation transfer = origMap.transfer(alan);
 166           System.out.println("pdb:" + firstChain.getSequenceAsString());
 167           System.out.println("ann:" + alan.toString());
 168           System.out.println("pdb:" + sq.getSequenceAsString());
 169           System.out.println("ann:" + transfer.toString());
 170
 171           for (int p = 0, pSize = firstChain.getLength(); p < pSize; p++)
 172           {
 173             // walk along the pdb chain's jalview sequence
 174             int rseqpos;
 175             int fpos = origMap.getSeqPos(rseqpos = firstChain
 176                     .findPosition(p));
 177             // only look at positions where there is a corresponding position in
 178             // mapping
 179             if (fpos < 1)
 180             {
 181               continue;
 182             }
 183             // p is index into PDB residue entries
 184             // rseqpos is pdb sequence position for position p
 185             // fpos is sequence position for associated position for rseqpos
 186             // tanpos is the column for the mapped sequence position
 187             int tanpos = sq.findIndex(fpos) - 1;
 188             if (tanpos < 0 || transfer.annotations.length <= tanpos)
 189             {
 190               // gone beyond mapping to the sequence
 191               break;
 192             }
 193
 194             Annotation a = transfer.annotations[tanpos], b = alan.annotations[p];
 195             assertEquals("Non-equivalent annotation element at " + p + "("
 196                     + rseqpos + ")" + " expected at " + fpos + " (alIndex "
 197                     + tanpos + ")",
 198                     a == null ? a : a.toString(),
 199                     b == null ? b : b.toString());
 200             System.out.print("(" + a + "|" + b + ")");
 201           }
 202
 203         }
 204       }
 205     }
 206   }
 207
 208   /**
 209    * corner case for pdb mapping - revealed a problem with the AlignSeq->Mapping
 210    * transform
 211    *
 212    */
 213   @Test
 214   public void mapFer1From3W5V() throws Exception
 215   {
 216     AlignFrame seqf = new FileLoader(false)
 217             .LoadFileWaitTillLoaded(
 218                     ">FER1_MAIZE/1-150 Ferredoxin-1, chloroplast precursor\nMATVLGSPRAPAFFFSSSSLRAAPAPTAVALPAAKVGIMGRSASSRRRLRAQATYNVKLITPEGEVELQVPD\nDVYILDQAEEDGIDLPYSCRAGSCSSCAGKVVSGSVDQSDQSYLDDGQIADGWVLTCHAYPTSDVVIETHKE\nEELTGA",
 219                     FormatAdapter.PASTE, "FASTA");
 220     SequenceI newseq = seqf.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 221     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 222     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 223     { newseq }, new String[]
 224     { null }, "examples/3W5V.pdb",
 225             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 226     if (pmap == null)
 227     {
 228       AssertJUnit.fail("Couldn't make a mapping for 3W5V to FER1_MAIZE");
 229     }
 230   }
 231
 232   /**
 233    * compare reference annotation for imported pdb sequence to identical
 234    * seuqence with transferred annotation from mapped pdb file
 235    */
 236   @Test
 237   public void compareTransferredToRefPDBAnnot() throws Exception
 238   {
 239     AlignFrame ref = new FileLoader(false)
 240             .LoadFileWaitTillLoaded("test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 241                     jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 242     SequenceI refseq = ref.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 243     SequenceI newseq = new Sequence(refseq.getName() + "Copy",
 244             refseq.getSequenceAsString());
 245     // make it harder by shifting the copy vs the reference
 246     newseq.setStart(refseq.getStart() + 25);
 247     newseq.setEnd(refseq.getLength() + 25 + refseq.getStart());
 248     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 249     ssm.setProcessSecondaryStructure(true);
 250     ssm.setAddTempFacAnnot(true);
 251     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 252     { newseq }, new String[]
 253     { null }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 254             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 255     assertTrue(pmap != null);
 256     assertEquals("Original and copied sequence of different lengths.",
 257             refseq.getLength(), newseq.getLength());
 258     assertTrue(refseq.getAnnotation() != null
 259             && refseq.getAnnotation().length > 0);
 260     assertTrue(newseq.getAnnotation() != null
 261             && newseq.getAnnotation().length > 0);
 262     for (AlignmentAnnotation oannot : refseq.getAnnotation())
 263     {
 264       for (AlignmentAnnotation tannot : newseq.getAnnotation(oannot.label))
 265       {
 266         for (int p = 0, pSize = refseq.getLength(); p < pSize; p++)
 267         {
 268           Annotation orig = oannot.annotations[p], tran = tannot.annotations[p];
 269           assertTrue("Mismatch: coil and non coil site " + p, orig == tran
 270                   || orig != null && tran != null);
 271           if (tran != null)
 272           {
 273             assertEquals("Mismatch in secondary structure at site " + p,
 274                     tran.secondaryStructure, orig.secondaryStructure);
 275           }
 276         }
 277       }
 278     }
 279   }
 280 }