JAL-1705 include any unmapped protein start 'X' when aligning to dna
[jalview.git] / src / jalview / analysis / AlignmentUtils.java
index 6385fa7..e624ce7 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
- * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.8.2)
- * Copyright (C) 2014 The Jalview Authors
+ * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
+ * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
  * 
  * This file is part of Jalview.
  * 
  */
 package jalview.analysis;
 
+import jalview.datamodel.AlignedCodon;
+import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame;
+import jalview.datamodel.Alignment;
 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
 import jalview.datamodel.AlignmentI;
+import jalview.datamodel.DBRefEntry;
+import jalview.datamodel.DBRefSource;
+import jalview.datamodel.FeatureProperties;
+import jalview.datamodel.IncompleteCodonException;
+import jalview.datamodel.Mapping;
+import jalview.datamodel.SearchResults;
+import jalview.datamodel.Sequence;
+import jalview.datamodel.SequenceFeature;
+import jalview.datamodel.SequenceGroup;
 import jalview.datamodel.SequenceI;
+import jalview.io.gff.SequenceOntologyFactory;
+import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
+import jalview.schemes.ResidueProperties;
+import jalview.util.Comparison;
+import jalview.util.DBRefUtils;
+import jalview.util.MapList;
+import jalview.util.MappingUtils;
 
 import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.Collection;
+import java.util.Collections;
+import java.util.Comparator;
+import java.util.HashMap;
+import java.util.HashSet;
+import java.util.Iterator;
+import java.util.LinkedHashMap;
 import java.util.List;
+import java.util.Map;
+import java.util.Map.Entry;
+import java.util.Set;
+import java.util.TreeMap;
 
 /**
  * grab bag of useful alignment manipulation operations Expect these to be
@@ -52,18 +83,22 @@ public class AlignmentUtils
     for (SequenceI s : core.getSequences())
     {
       SequenceI newSeq = s.deriveSequence();
-      if (newSeq.getStart() > maxoffset
+      final int newSeqStart = newSeq.getStart() - 1;
+      if (newSeqStart > maxoffset
               && newSeq.getDatasetSequence().getStart() < s.getStart())
       {
-        maxoffset = newSeq.getStart();
+        maxoffset = newSeqStart;
       }
       sq.add(newSeq);
     }
     if (flankSize > -1)
     {
-      maxoffset = flankSize;
+      maxoffset = Math.min(maxoffset, flankSize);
     }
-    // now add offset to create a new expanded alignment
+
+    /*
+     * now add offset left and right to create an expanded alignment
+     */
     for (SequenceI s : sq)
     {
       SequenceI ds = s;
@@ -73,8 +108,8 @@ public class AlignmentUtils
       }
       int s_end = s.findPosition(s.getStart() + s.getLength());
       // find available flanking residues for sequence
-      int ustream_ds = s.getStart() - ds.getStart(), dstream_ds = ds
-              .getEnd() - s_end;
+      int ustream_ds = s.getStart() - ds.getStart();
+      int dstream_ds = ds.getEnd() - s_end;
 
       // build new flanked sequence
 
@@ -90,27 +125,27 @@ public class AlignmentUtils
           offset = maxoffset - flankSize;
           ustream_ds = flankSize;
         }
-        if (flankSize < dstream_ds)
+        if (flankSize <= dstream_ds)
         {
-          dstream_ds = flankSize;
+          dstream_ds = flankSize - 1;
         }
       }
+      // TODO use Character.toLowerCase to avoid creating String objects?
       char[] upstream = new String(ds.getSequence(s.getStart() - 1
               - ustream_ds, s.getStart() - 1)).toLowerCase().toCharArray();
-      char[] downstream = new String(ds.getSequence(s_end - 1, s_end + 1
+      char[] downstream = new String(ds.getSequence(s_end - 1, s_end
               + dstream_ds)).toLowerCase().toCharArray();
       char[] coreseq = s.getSequence();
       char[] nseq = new char[offset + upstream.length + downstream.length
               + coreseq.length];
       char c = core.getGapCharacter();
-      // TODO could lowercase the flanking regions
+
       int p = 0;
       for (; p < offset; p++)
       {
         nseq[p] = c;
       }
-      // s.setSequence(new String(upstream).toLowerCase()+new String(coreseq) +
-      // new String(downstream).toLowerCase());
+
       System.arraycopy(upstream, 0, nseq, p, upstream.length);
       System.arraycopy(coreseq, 0, nseq, p + upstream.length,
               coreseq.length);
@@ -128,6 +163,7 @@ public class AlignmentUtils
       {
         for (AlignmentAnnotation aa : s.getAnnotation())
         {
+          aa.adjustForAlignment(); // JAL-1712 fix
           newAl.addAnnotation(aa);
         }
       }
@@ -159,4 +195,1720 @@ public class AlignmentUtils
     }
     return result;
   }
+
+  /**
+   * Returns a map of lists of sequences in the alignment, keyed by sequence
+   * name. For use in mapping between different alignment views of the same
+   * sequences.
+   * 
+   * @see jalview.datamodel.AlignmentI#getSequencesByName()
+   */
+  public static Map<String, List<SequenceI>> getSequencesByName(
+          AlignmentI al)
+  {
+    Map<String, List<SequenceI>> theMap = new LinkedHashMap<String, List<SequenceI>>();
+    for (SequenceI seq : al.getSequences())
+    {
+      String name = seq.getName();
+      if (name != null)
+      {
+        List<SequenceI> seqs = theMap.get(name);
+        if (seqs == null)
+        {
+          seqs = new ArrayList<SequenceI>();
+          theMap.put(name, seqs);
+        }
+        seqs.add(seq);
+      }
+    }
+    return theMap;
+  }
+
+  /**
+   * Build mapping of protein to cDNA alignment. Mappings are made between
+   * sequences where the cDNA translates to the protein sequence. Any new
+   * mappings are added to the protein alignment. Returns true if any mappings
+   * either already exist or were added, else false.
+   * 
+   * @param proteinAlignment
+   * @param cdnaAlignment
+   * @return
+   */
+  public static boolean mapProteinAlignmentToCdna(
+          final AlignmentI proteinAlignment, final AlignmentI cdnaAlignment)
+  {
+    if (proteinAlignment == null || cdnaAlignment == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    Set<SequenceI> mappedDna = new HashSet<SequenceI>();
+    Set<SequenceI> mappedProtein = new HashSet<SequenceI>();
+
+    /*
+     * First pass - map sequences where cross-references exist. This include
+     * 1-to-many mappings to support, for example, variant cDNA.
+     */
+    boolean mappingPerformed = mapProteinToCdna(proteinAlignment,
+            cdnaAlignment, mappedDna, mappedProtein, true);
+
+    /*
+     * Second pass - map sequences where no cross-references exist. This only
+     * does 1-to-1 mappings and assumes corresponding sequences are in the same
+     * order in the alignments.
+     */
+    mappingPerformed |= mapProteinToCdna(proteinAlignment, cdnaAlignment,
+            mappedDna, mappedProtein, false);
+    return mappingPerformed;
+  }
+
+  /**
+   * Make mappings between compatible sequences (where the cDNA translation
+   * matches the protein).
+   * 
+   * @param proteinAlignment
+   * @param cdnaAlignment
+   * @param mappedDna
+   *          a set of mapped DNA sequences (to add to)
+   * @param mappedProtein
+   *          a set of mapped Protein sequences (to add to)
+   * @param xrefsOnly
+   *          if true, only map sequences where xrefs exist
+   * @return
+   */
+  protected static boolean mapProteinToCdna(
+          final AlignmentI proteinAlignment,
+          final AlignmentI cdnaAlignment, Set<SequenceI> mappedDna,
+          Set<SequenceI> mappedProtein, boolean xrefsOnly)
+  {
+    boolean mappingExistsOrAdded = false;
+    List<SequenceI> thisSeqs = proteinAlignment.getSequences();
+    for (SequenceI aaSeq : thisSeqs)
+    {
+      boolean proteinMapped = false;
+      AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
+
+      for (SequenceI cdnaSeq : cdnaAlignment.getSequences())
+      {
+        /*
+         * Always try to map if sequences have xref to each other; this supports
+         * variant cDNA or alternative splicing for a protein sequence.
+         * 
+         * If no xrefs, try to map progressively, assuming that alignments have
+         * mappable sequences in corresponding order. These are not
+         * many-to-many, as that would risk mixing species with similar cDNA
+         * sequences.
+         */
+        if (xrefsOnly && !AlignmentUtils.haveCrossRef(aaSeq, cdnaSeq))
+        {
+          continue;
+        }
+
+        /*
+         * Don't map non-xrefd sequences more than once each. This heuristic
+         * allows us to pair up similar sequences in ordered alignments.
+         */
+        if (!xrefsOnly
+                && (mappedProtein.contains(aaSeq) || mappedDna
+                        .contains(cdnaSeq)))
+        {
+          continue;
+        }
+        if (mappingExists(proteinAlignment.getCodonFrames(),
+                aaSeq.getDatasetSequence(), cdnaSeq.getDatasetSequence()))
+        {
+          mappingExistsOrAdded = true;
+        }
+        else
+        {
+          MapList map = mapProteinSequenceToCdna(aaSeq, cdnaSeq);
+          if (map != null)
+          {
+            acf.addMap(cdnaSeq, aaSeq, map);
+            mappingExistsOrAdded = true;
+            proteinMapped = true;
+            mappedDna.add(cdnaSeq);
+            mappedProtein.add(aaSeq);
+          }
+        }
+      }
+      if (proteinMapped)
+      {
+        proteinAlignment.addCodonFrame(acf);
+      }
+    }
+    return mappingExistsOrAdded;
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if the mappings include one between the given (dataset)
+   * sequences.
+   */
+  public static boolean mappingExists(List<AlignedCodonFrame> mappings,
+          SequenceI aaSeq, SequenceI cdnaSeq)
+  {
+    if (mappings != null)
+    {
+      for (AlignedCodonFrame acf : mappings)
+      {
+        if (cdnaSeq == acf.getDnaForAaSeq(aaSeq))
+        {
+          return true;
+        }
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * Build a mapping (if possible) of a protein to a cDNA sequence. The cDNA
+   * must be three times the length of the protein, possibly after ignoring
+   * start and/or stop codons, and must translate to the protein. Returns null
+   * if no mapping is determined.
+   * 
+   * @param proteinSeqs
+   * @param cdnaSeq
+   * @return
+   */
+  public static MapList mapProteinSequenceToCdna(SequenceI proteinSeq,
+          SequenceI cdnaSeq)
+  {
+    /*
+     * Here we handle either dataset sequence set (desktop) or absent (applet).
+     * Use only the char[] form of the sequence to avoid creating possibly large
+     * String objects.
+     */
+    final SequenceI proteinDataset = proteinSeq.getDatasetSequence();
+    char[] aaSeqChars = proteinDataset != null ? proteinDataset
+            .getSequence() : proteinSeq.getSequence();
+    final SequenceI cdnaDataset = cdnaSeq.getDatasetSequence();
+    char[] cdnaSeqChars = cdnaDataset != null ? cdnaDataset.getSequence()
+            : cdnaSeq.getSequence();
+    if (aaSeqChars == null || cdnaSeqChars == null)
+    {
+      return null;
+    }
+
+    /*
+     * cdnaStart/End, proteinStartEnd are base 1 (for dataset sequence mapping)
+     */
+    final int mappedLength = 3 * aaSeqChars.length;
+    int cdnaLength = cdnaSeqChars.length;
+    int cdnaStart = cdnaSeq.getStart();
+    int cdnaEnd = cdnaSeq.getEnd();
+    final int proteinStart = proteinSeq.getStart();
+    final int proteinEnd = proteinSeq.getEnd();
+
+    /*
+     * If lengths don't match, try ignoring stop codon.
+     */
+    if (cdnaLength != mappedLength && cdnaLength > 2)
+    {
+      String lastCodon = String.valueOf(cdnaSeqChars, cdnaLength - 3, 3)
+              .toUpperCase();
+      for (String stop : ResidueProperties.STOP)
+      {
+        if (lastCodon.equals(stop))
+        {
+          cdnaEnd -= 3;
+          cdnaLength -= 3;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+
+    /*
+     * If lengths still don't match, try ignoring start codon.
+     */
+    int startOffset = 0;
+    if (cdnaLength != mappedLength
+            && cdnaLength > 2
+            && String.valueOf(cdnaSeqChars, 0, 3).toUpperCase()
+                    .equals(ResidueProperties.START))
+    {
+      startOffset += 3;
+      cdnaStart += 3;
+      cdnaLength -= 3;
+    }
+
+    if (cdnaLength != mappedLength)
+    {
+      return null;
+    }
+    if (!translatesAs(cdnaSeqChars, startOffset, aaSeqChars))
+    {
+      return null;
+    }
+    MapList map = new MapList(new int[] { cdnaStart, cdnaEnd }, new int[] {
+        proteinStart, proteinEnd }, 3, 1);
+    return map;
+  }
+
+  /**
+   * Test whether the given cdna sequence, starting at the given offset,
+   * translates to the given amino acid sequence, using the standard translation
+   * table. Designed to fail fast i.e. as soon as a mismatch position is found.
+   * 
+   * @param cdnaSeqChars
+   * @param cdnaStart
+   * @param aaSeqChars
+   * @return
+   */
+  protected static boolean translatesAs(char[] cdnaSeqChars, int cdnaStart,
+          char[] aaSeqChars)
+  {
+    if (cdnaSeqChars == null || aaSeqChars == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    int aaResidue = 0;
+    for (int i = cdnaStart; i < cdnaSeqChars.length - 2
+            && aaResidue < aaSeqChars.length; i += 3, aaResidue++)
+    {
+      String codon = String.valueOf(cdnaSeqChars, i, 3);
+      final String translated = ResidueProperties.codonTranslate(codon);
+      /*
+       * allow * in protein to match untranslatable in dna
+       */
+      final char aaRes = aaSeqChars[aaResidue];
+      if ((translated == null || "STOP".equals(translated)) && aaRes == '*')
+      {
+        continue;
+      }
+      if (translated == null || !(aaRes == translated.charAt(0)))
+      {
+        // debug
+        // System.out.println(("Mismatch at " + i + "/" + aaResidue + ": "
+        // + codon + "(" + translated + ") != " + aaRes));
+        return false;
+      }
+    }
+    // fail if we didn't match all of the aa sequence
+    return (aaResidue == aaSeqChars.length);
+  }
+
+  /**
+   * Align sequence 'seq' to match the alignment of a mapped sequence. Note this
+   * currently assumes that we are aligning cDNA to match protein.
+   * 
+   * @param seq
+   *          the sequence to be realigned
+   * @param al
+   *          the alignment whose sequence alignment is to be 'copied'
+   * @param gap
+   *          character string represent a gap in the realigned sequence
+   * @param preserveUnmappedGaps
+   * @param preserveMappedGaps
+   * @return true if the sequence was realigned, false if it could not be
+   */
+  public static boolean alignSequenceAs(SequenceI seq, AlignmentI al,
+          String gap, boolean preserveMappedGaps,
+          boolean preserveUnmappedGaps)
+  {
+    /*
+     * Get any mappings from the source alignment to the target (dataset)
+     * sequence.
+     */
+    // TODO there may be one AlignedCodonFrame per dataset sequence, or one with
+    // all mappings. Would it help to constrain this?
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = al.getCodonFrame(seq);
+    if (mappings == null || mappings.isEmpty())
+    {
+      return false;
+    }
+
+    /*
+     * Locate the aligned source sequence whose dataset sequence is mapped. We
+     * just take the first match here (as we can't align like more than one
+     * sequence).
+     */
+    SequenceI alignFrom = null;
+    AlignedCodonFrame mapping = null;
+    for (AlignedCodonFrame mp : mappings)
+    {
+      alignFrom = mp.findAlignedSequence(seq.getDatasetSequence(), al);
+      if (alignFrom != null)
+      {
+        mapping = mp;
+        break;
+      }
+    }
+
+    if (alignFrom == null)
+    {
+      return false;
+    }
+    alignSequenceAs(seq, alignFrom, mapping, gap, al.getGapCharacter(),
+            preserveMappedGaps, preserveUnmappedGaps);
+    return true;
+  }
+
+  /**
+   * Align sequence 'alignTo' the same way as 'alignFrom', using the mapping to
+   * match residues and codons. Flags control whether existing gaps in unmapped
+   * (intron) and mapped (exon) regions are preserved or not. Gaps between
+   * intron and exon are only retained if both flags are set.
+   * 
+   * @param alignTo
+   * @param alignFrom
+   * @param mapping
+   * @param myGap
+   * @param sourceGap
+   * @param preserveUnmappedGaps
+   * @param preserveMappedGaps
+   */
+  public static void alignSequenceAs(SequenceI alignTo,
+          SequenceI alignFrom, AlignedCodonFrame mapping, String myGap,
+          char sourceGap, boolean preserveMappedGaps,
+          boolean preserveUnmappedGaps)
+  {
+    // TODO generalise to work for Protein-Protein, dna-dna, dna-protein
+
+    // aligned and dataset sequence positions, all base zero
+    int thisSeqPos = 0;
+    int sourceDsPos = 0;
+
+    int basesWritten = 0;
+    char myGapChar = myGap.charAt(0);
+    int ratio = myGap.length();
+
+    int fromOffset = alignFrom.getStart() - 1;
+    int toOffset = alignTo.getStart() - 1;
+    int sourceGapMappedLength = 0;
+    boolean inExon = false;
+    final char[] thisSeq = alignTo.getSequence();
+    final char[] thatAligned = alignFrom.getSequence();
+    StringBuilder thisAligned = new StringBuilder(2 * thisSeq.length);
+
+    /*
+     * Traverse the 'model' aligned sequence
+     */
+    for (char sourceChar : thatAligned)
+    {
+      if (sourceChar == sourceGap)
+      {
+        sourceGapMappedLength += ratio;
+        continue;
+      }
+
+      /*
+       * Found a non-gap character. Locate its mapped region if any.
+       */
+      sourceDsPos++;
+      // Note mapping positions are base 1, our sequence positions base 0
+      int[] mappedPos = mapping.getMappedRegion(alignTo, alignFrom,
+              sourceDsPos + fromOffset);
+      if (mappedPos == null)
+      {
+        /*
+         * unmapped position; treat like a gap
+         */
+        sourceGapMappedLength += ratio;
+        // System.err.println("Can't align: no codon mapping to residue "
+        // + sourceDsPos + "(" + sourceChar + ")");
+        // return;
+        continue;
+      }
+
+      int mappedCodonStart = mappedPos[0]; // position (1...) of codon start
+      int mappedCodonEnd = mappedPos[mappedPos.length - 1]; // codon end pos
+      StringBuilder trailingCopiedGap = new StringBuilder();
+
+      /*
+       * Copy dna sequence up to and including this codon. Optionally, include
+       * gaps before the codon starts (in introns) and/or after the codon starts
+       * (in exons).
+       * 
+       * Note this only works for 'linear' splicing, not reverse or interleaved.
+       * But then 'align dna as protein' doesn't make much sense otherwise.
+       */
+      int intronLength = 0;
+      while (basesWritten + toOffset < mappedCodonEnd
+              && thisSeqPos < thisSeq.length)
+      {
+        final char c = thisSeq[thisSeqPos++];
+        if (c != myGapChar)
+        {
+          basesWritten++;
+          int sourcePosition = basesWritten + toOffset;
+          if (sourcePosition < mappedCodonStart)
+          {
+            /*
+             * Found an unmapped (intron) base. First add in any preceding gaps
+             * (if wanted).
+             */
+            if (preserveUnmappedGaps && trailingCopiedGap.length() > 0)
+            {
+              thisAligned.append(trailingCopiedGap.toString());
+              intronLength += trailingCopiedGap.length();
+              trailingCopiedGap = new StringBuilder();
+            }
+            intronLength++;
+            inExon = false;
+          }
+          else
+          {
+            final boolean startOfCodon = sourcePosition == mappedCodonStart;
+            int gapsToAdd = calculateGapsToInsert(preserveMappedGaps,
+                    preserveUnmappedGaps, sourceGapMappedLength, inExon,
+                    trailingCopiedGap.length(), intronLength, startOfCodon);
+            for (int i = 0; i < gapsToAdd; i++)
+            {
+              thisAligned.append(myGapChar);
+            }
+            sourceGapMappedLength = 0;
+            inExon = true;
+          }
+          thisAligned.append(c);
+          trailingCopiedGap = new StringBuilder();
+        }
+        else
+        {
+          if (inExon && preserveMappedGaps)
+          {
+            trailingCopiedGap.append(myGapChar);
+          }
+          else if (!inExon && preserveUnmappedGaps)
+          {
+            trailingCopiedGap.append(myGapChar);
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+    /*
+     * At end of model aligned sequence. Copy any remaining target sequence, optionally
+     * including (intron) gaps.
+     */
+    while (thisSeqPos < thisSeq.length)
+    {
+      final char c = thisSeq[thisSeqPos++];
+      if (c != myGapChar || preserveUnmappedGaps)
+      {
+        thisAligned.append(c);
+      }
+      sourceGapMappedLength--;
+    }
+
+    /*
+     * finally add gaps to pad for any trailing source gaps or
+     * unmapped characters
+     */
+    if (preserveUnmappedGaps)
+    {
+      while (sourceGapMappedLength > 0)
+      {
+        thisAligned.append(myGapChar);
+        sourceGapMappedLength--;
+      }
+    }
+
+    /*
+     * All done aligning, set the aligned sequence.
+     */
+    alignTo.setSequence(new String(thisAligned));
+  }
+
+  /**
+   * Helper method to work out how many gaps to insert when realigning.
+   * 
+   * @param preserveMappedGaps
+   * @param preserveUnmappedGaps
+   * @param sourceGapMappedLength
+   * @param inExon
+   * @param trailingCopiedGap
+   * @param intronLength
+   * @param startOfCodon
+   * @return
+   */
+  protected static int calculateGapsToInsert(boolean preserveMappedGaps,
+          boolean preserveUnmappedGaps, int sourceGapMappedLength,
+          boolean inExon, int trailingGapLength, int intronLength,
+          final boolean startOfCodon)
+  {
+    int gapsToAdd = 0;
+    if (startOfCodon)
+    {
+      /*
+       * Reached start of codon. Ignore trailing gaps in intron unless we are
+       * preserving gaps in both exon and intron. Ignore them anyway if the
+       * protein alignment introduces a gap at least as large as the intronic
+       * region.
+       */
+      if (inExon && !preserveMappedGaps)
+      {
+        trailingGapLength = 0;
+      }
+      if (!inExon && !(preserveMappedGaps && preserveUnmappedGaps))
+      {
+        trailingGapLength = 0;
+      }
+      if (inExon)
+      {
+        gapsToAdd = Math.max(sourceGapMappedLength, trailingGapLength);
+      }
+      else
+      {
+        if (intronLength + trailingGapLength <= sourceGapMappedLength)
+        {
+          gapsToAdd = sourceGapMappedLength - intronLength;
+        }
+        else
+        {
+          gapsToAdd = Math.min(intronLength + trailingGapLength
+                  - sourceGapMappedLength, trailingGapLength);
+        }
+      }
+    }
+    else
+    {
+      /*
+       * second or third base of codon; check for any gaps in dna
+       */
+      if (!preserveMappedGaps)
+      {
+        trailingGapLength = 0;
+      }
+      gapsToAdd = Math.max(sourceGapMappedLength, trailingGapLength);
+    }
+    return gapsToAdd;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a list of sequences mapped from the given sequences and aligned
+   * (gapped) in the same way. For example, the cDNA for aligned protein, where
+   * a single gap in protein generates three gaps in cDNA.
+   * 
+   * @param sequences
+   * @param gapCharacter
+   * @param mappings
+   * @return
+   */
+  public static List<SequenceI> getAlignedTranslation(
+          List<SequenceI> sequences, char gapCharacter,
+          Set<AlignedCodonFrame> mappings)
+  {
+    List<SequenceI> alignedSeqs = new ArrayList<SequenceI>();
+
+    for (SequenceI seq : sequences)
+    {
+      List<SequenceI> mapped = getAlignedTranslation(seq, gapCharacter,
+              mappings);
+      alignedSeqs.addAll(mapped);
+    }
+    return alignedSeqs;
+  }
+
+  /**
+   * Returns sequences aligned 'like' the source sequence, as mapped by the
+   * given mappings. Normally we expect zero or one 'mapped' sequences, but this
+   * will support 1-to-many as well.
+   * 
+   * @param seq
+   * @param gapCharacter
+   * @param mappings
+   * @return
+   */
+  protected static List<SequenceI> getAlignedTranslation(SequenceI seq,
+          char gapCharacter, Set<AlignedCodonFrame> mappings)
+  {
+    List<SequenceI> result = new ArrayList<SequenceI>();
+    for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
+    {
+      if (mapping.involvesSequence(seq))
+      {
+        SequenceI mapped = getAlignedTranslation(seq, gapCharacter, mapping);
+        if (mapped != null)
+        {
+          result.add(mapped);
+        }
+      }
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Returns the translation of 'seq' (as held in the mapping) with
+   * corresponding alignment (gaps).
+   * 
+   * @param seq
+   * @param gapCharacter
+   * @param mapping
+   * @return
+   */
+  protected static SequenceI getAlignedTranslation(SequenceI seq,
+          char gapCharacter, AlignedCodonFrame mapping)
+  {
+    String gap = String.valueOf(gapCharacter);
+    boolean toDna = false;
+    int fromRatio = 1;
+    SequenceI mapTo = mapping.getDnaForAaSeq(seq);
+    if (mapTo != null)
+    {
+      // mapping is from protein to nucleotide
+      toDna = true;
+      // should ideally get gap count ratio from mapping
+      gap = String.valueOf(new char[] { gapCharacter, gapCharacter,
+          gapCharacter });
+    }
+    else
+    {
+      // mapping is from nucleotide to protein
+      mapTo = mapping.getAaForDnaSeq(seq);
+      fromRatio = 3;
+    }
+    StringBuilder newseq = new StringBuilder(seq.getLength()
+            * (toDna ? 3 : 1));
+
+    int residueNo = 0; // in seq, base 1
+    int[] phrase = new int[fromRatio];
+    int phraseOffset = 0;
+    int gapWidth = 0;
+    boolean first = true;
+    final Sequence alignedSeq = new Sequence("", "");
+
+    for (char c : seq.getSequence())
+    {
+      if (c == gapCharacter)
+      {
+        gapWidth++;
+        if (gapWidth >= fromRatio)
+        {
+          newseq.append(gap);
+          gapWidth = 0;
+        }
+      }
+      else
+      {
+        phrase[phraseOffset++] = residueNo + 1;
+        if (phraseOffset == fromRatio)
+        {
+          /*
+           * Have read a whole codon (or protein residue), now translate: map
+           * source phrase to positions in target sequence add characters at
+           * these positions to newseq Note mapping positions are base 1, our
+           * sequence positions base 0.
+           */
+          SearchResults sr = new SearchResults();
+          for (int pos : phrase)
+          {
+            mapping.markMappedRegion(seq, pos, sr);
+          }
+          newseq.append(sr.getCharacters());
+          if (first)
+          {
+            first = false;
+            // Hack: Copy sequence dataset, name and description from
+            // SearchResults.match[0].sequence
+            // TODO? carry over sequence names from original 'complement'
+            // alignment
+            SequenceI mappedTo = sr.getResultSequence(0);
+            alignedSeq.setName(mappedTo.getName());
+            alignedSeq.setDescription(mappedTo.getDescription());
+            alignedSeq.setDatasetSequence(mappedTo);
+          }
+          phraseOffset = 0;
+        }
+        residueNo++;
+      }
+    }
+    alignedSeq.setSequence(newseq.toString());
+    return alignedSeq;
+  }
+
+  /**
+   * Realigns the given protein to match the alignment of the dna, using codon
+   * mappings to translate aligned codon positions to protein residues.
+   * 
+   * @param protein
+   *          the alignment whose sequences are realigned by this method
+   * @param dna
+   *          the dna alignment whose alignment we are 'copying'
+   * @return the number of sequences that were realigned
+   */
+  public static int alignProteinAsDna(AlignmentI protein, AlignmentI dna)
+  {
+    List<SequenceI> unmappedProtein = new ArrayList<SequenceI>();
+    Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons = buildCodonColumnsMap(
+            protein, dna, unmappedProtein);
+    return alignProteinAs(protein, alignedCodons, unmappedProtein);
+  }
+
+  /**
+   * Builds a map whose key is an aligned codon position (3 alignment column
+   * numbers base 0), and whose value is a map from protein sequence to each
+   * protein's peptide residue for that codon. The map generates an ordering of
+   * the codons, and allows us to read off the peptides at each position in
+   * order to assemble 'aligned' protein sequences.
+   * 
+   * @param protein
+   *          the protein alignment
+   * @param dna
+   *          the coding dna alignment
+   * @param unmappedProtein
+   *          any unmapped proteins are added to this list
+   * @return
+   */
+  protected static Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> buildCodonColumnsMap(
+          AlignmentI protein, AlignmentI dna,
+          List<SequenceI> unmappedProtein)
+  {
+    /*
+     * maintain a list of any proteins with no mappings - these will be
+     * rendered 'as is' in the protein alignment as we can't align them
+     */
+    unmappedProtein.addAll(protein.getSequences());
+
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
+
+    /*
+     * Map will hold, for each aligned codon position e.g. [3, 5, 6], a map of
+     * {dnaSequence, {proteinSequence, codonProduct}} at that position. The
+     * comparator keeps the codon positions ordered.
+     */
+    Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons = new TreeMap<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>>(
+            new CodonComparator());
+
+    for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
+    {
+      for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
+      {
+        SequenceI prot = mapping.findAlignedSequence(
+                dnaSeq.getDatasetSequence(), protein);
+        if (prot != null)
+        {
+          Mapping seqMap = mapping.getMappingForSequence(dnaSeq);
+          addCodonPositions(dnaSeq, prot, protein.getGapCharacter(),
+                  seqMap, alignedCodons);
+          unmappedProtein.remove(prot);
+        }
+      }
+    }
+
+    /*
+     * Finally add any unmapped peptide start residues (e.g. for incomplete
+     * codons) as if at the codon position before the second residue
+     */
+    int mappedSequenceCount = protein.getHeight() - unmappedProtein.size();
+    addUnmappedPeptideStarts(alignedCodons, mappedSequenceCount);
+    
+    return alignedCodons;
+  }
+
+  /**
+   * Scans for any protein mapped from position 2 (meaning unmapped start
+   * position e.g. an incomplete codon), and synthesizes a 'codon' for it at the
+   * preceding position in the alignment
+   * 
+   * @param alignedCodons
+   *          the codon-to-peptide map
+   * @param mappedSequenceCount
+   *          the number of distinct sequences in the map
+   */
+  protected static void addUnmappedPeptideStarts(
+          Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
+          int mappedSequenceCount)
+  {
+    // TODO there must be an easier way! root problem is that our mapping data
+    // model does not include phase so can't map part of a codon to a peptide
+    List<SequenceI> sequencesChecked = new ArrayList<SequenceI>();
+    AlignedCodon lastCodon = null;
+    Map<SequenceI, AlignedCodon> toAdd = new HashMap<SequenceI, AlignedCodon>();
+
+    for (Entry<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> entry : alignedCodons
+            .entrySet())
+    {
+      for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> sequenceCodon : entry.getValue()
+              .entrySet())
+      {
+        SequenceI seq = sequenceCodon.getKey();
+        if (sequencesChecked.contains(seq))
+        {
+          continue;
+        }
+        sequencesChecked.add(seq);
+        AlignedCodon codon = sequenceCodon.getValue();
+        if (codon.peptideCol > 1)
+        {
+          System.err
+                  .println("Problem mapping protein with >1 unmapped start positions: "
+                          + seq.getName());
+        }
+        else if (codon.peptideCol == 1)
+        {
+          /*
+           * first position (peptideCol == 0) was unmapped - add it
+           */
+          if (lastCodon != null)
+          {
+            AlignedCodon firstPeptide = new AlignedCodon(lastCodon.pos1,
+                    lastCodon.pos2, lastCodon.pos3, String.valueOf(seq
+                            .getCharAt(0)), 0);
+            toAdd.put(seq, firstPeptide);
+          }
+          else
+          {
+            /*
+             * unmapped residue at start of alignment (no prior column) -
+             * 'insert' at nominal codon [0, 0, 0]
+             */
+            AlignedCodon firstPeptide = new AlignedCodon(0, 0, 0,
+                    String.valueOf(seq.getCharAt(0)), 0);
+            toAdd.put(seq, firstPeptide);
+          }
+        }
+        if (sequencesChecked.size() == mappedSequenceCount)
+        {
+          // no need to check past first mapped position in all sequences
+          break;
+        }
+      }
+      lastCodon = entry.getKey();
+    }
+
+    /*
+     * add any new codons safely after iterating over the map
+     */
+    for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> startCodon : toAdd.entrySet())
+    {
+      addCodonToMap(alignedCodons, startCodon.getValue(),
+              startCodon.getKey());
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Update the aligned protein sequences to match the codon alignments given in
+   * the map.
+   * 
+   * @param protein
+   * @param alignedCodons
+   *          an ordered map of codon positions (columns), with sequence/peptide
+   *          values present in each column
+   * @param unmappedProtein
+   * @return
+   */
+  protected static int alignProteinAs(AlignmentI protein,
+          Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
+          List<SequenceI> unmappedProtein)
+  {
+    /*
+     * Prefill aligned sequences with gaps before inserting aligned protein
+     * residues.
+     */
+    int alignedWidth = alignedCodons.size();
+    char[] gaps = new char[alignedWidth];
+    Arrays.fill(gaps, protein.getGapCharacter());
+    String allGaps = String.valueOf(gaps);
+    for (SequenceI seq : protein.getSequences())
+    {
+      if (!unmappedProtein.contains(seq))
+      {
+        seq.setSequence(allGaps);
+      }
+    }
+
+    int column = 0;
+    for (AlignedCodon codon : alignedCodons.keySet())
+    {
+      final Map<SequenceI, AlignedCodon> columnResidues = alignedCodons
+              .get(codon);
+      for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> entry : columnResidues.entrySet())
+      {
+        // place translated codon at its column position in sequence
+        entry.getKey().getSequence()[column] = entry.getValue().product
+                .charAt(0);
+      }
+      column++;
+    }
+    return 0;
+  }
+
+  /**
+   * Populate the map of aligned codons by traversing the given sequence
+   * mapping, locating the aligned positions of mapped codons, and adding those
+   * positions and their translation products to the map.
+   * 
+   * @param dna
+   *          the aligned sequence we are mapping from
+   * @param protein
+   *          the sequence to be aligned to the codons
+   * @param gapChar
+   *          the gap character in the dna sequence
+   * @param seqMap
+   *          a mapping to a sequence translation
+   * @param alignedCodons
+   *          the map we are building up
+   */
+  static void addCodonPositions(SequenceI dna, SequenceI protein,
+          char gapChar, Mapping seqMap,
+          Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons)
+  {
+    Iterator<AlignedCodon> codons = seqMap.getCodonIterator(dna, gapChar);
+
+    /*
+     * add codon positions, and their peptide translations, to the alignment
+     * map, while remembering the first codon mapped
+     */
+    while (codons.hasNext())
+    {
+      try
+      {
+        AlignedCodon codon = codons.next();
+        addCodonToMap(alignedCodons, codon, protein);
+      } catch (IncompleteCodonException e)
+      {
+        // possible incomplete trailing codon - ignore
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Helper method to add a codon-to-peptide entry to the aligned codons map
+   * 
+   * @param alignedCodons
+   * @param codon
+   * @param protein
+   */
+  protected static void addCodonToMap(
+          Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons,
+          AlignedCodon codon, SequenceI protein)
+  {
+    Map<SequenceI, AlignedCodon> seqProduct = alignedCodons.get(codon);
+    if (seqProduct == null)
+    {
+      seqProduct = new HashMap<SequenceI, AlignedCodon>();
+      alignedCodons.put(codon, seqProduct);
+    }
+    seqProduct.put(protein, codon);
+  }
+
+  /**
+   * Returns true if a cDNA/Protein mapping either exists, or could be made,
+   * between at least one pair of sequences in the two alignments. Currently,
+   * the logic is:
+   * <ul>
+   * <li>One alignment must be nucleotide, and the other protein</li>
+   * <li>At least one pair of sequences must be already mapped, or mappable</li>
+   * <li>Mappable means the nucleotide translation matches the protein sequence</li>
+   * <li>The translation may ignore start and stop codons if present in the
+   * nucleotide</li>
+   * </ul>
+   * 
+   * @param al1
+   * @param al2
+   * @return
+   */
+  public static boolean isMappable(AlignmentI al1, AlignmentI al2)
+  {
+    if (al1 == null || al2 == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    /*
+     * Require one nucleotide and one protein
+     */
+    if (al1.isNucleotide() == al2.isNucleotide())
+    {
+      return false;
+    }
+    AlignmentI dna = al1.isNucleotide() ? al1 : al2;
+    AlignmentI protein = dna == al1 ? al2 : al1;
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
+    for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
+    {
+      for (SequenceI proteinSeq : protein.getSequences())
+      {
+        if (isMappable(dnaSeq, proteinSeq, mappings))
+        {
+          return true;
+        }
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * Returns true if the dna sequence is mapped, or could be mapped, to the
+   * protein sequence.
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   * @param proteinSeq
+   * @param mappings
+   * @return
+   */
+  protected static boolean isMappable(SequenceI dnaSeq,
+          SequenceI proteinSeq, List<AlignedCodonFrame> mappings)
+  {
+    if (dnaSeq == null || proteinSeq == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    SequenceI dnaDs = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq : dnaSeq
+            .getDatasetSequence();
+    SequenceI proteinDs = proteinSeq.getDatasetSequence() == null ? proteinSeq
+            : proteinSeq.getDatasetSequence();
+
+    for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
+    {
+      if (proteinDs == mapping.getAaForDnaSeq(dnaDs))
+      {
+        /*
+         * already mapped
+         */
+        return true;
+      }
+    }
+
+    /*
+     * Just try to make a mapping (it is not yet stored), test whether
+     * successful.
+     */
+    return mapProteinSequenceToCdna(proteinDs, dnaDs) != null;
+  }
+
+  /**
+   * Finds any reference annotations associated with the sequences in
+   * sequenceScope, that are not already added to the alignment, and adds them
+   * to the 'candidates' map. Also populates a lookup table of annotation
+   * labels, keyed by calcId, for use in constructing tooltips or the like.
+   * 
+   * @param sequenceScope
+   *          the sequences to scan for reference annotations
+   * @param labelForCalcId
+   *          (optional) map to populate with label for calcId
+   * @param candidates
+   *          map to populate with annotations for sequence
+   * @param al
+   *          the alignment to check for presence of annotations
+   */
+  public static void findAddableReferenceAnnotations(
+          List<SequenceI> sequenceScope,
+          Map<String, String> labelForCalcId,
+          final Map<SequenceI, List<AlignmentAnnotation>> candidates,
+          AlignmentI al)
+  {
+    if (sequenceScope == null)
+    {
+      return;
+    }
+
+    /*
+     * For each sequence in scope, make a list of any annotations on the
+     * underlying dataset sequence which are not already on the alignment.
+     * 
+     * Add to a map of { alignmentSequence, <List of annotations to add> }
+     */
+    for (SequenceI seq : sequenceScope)
+    {
+      SequenceI dataset = seq.getDatasetSequence();
+      if (dataset == null)
+      {
+        continue;
+      }
+      AlignmentAnnotation[] datasetAnnotations = dataset.getAnnotation();
+      if (datasetAnnotations == null)
+      {
+        continue;
+      }
+      final List<AlignmentAnnotation> result = new ArrayList<AlignmentAnnotation>();
+      for (AlignmentAnnotation dsann : datasetAnnotations)
+      {
+        /*
+         * Find matching annotations on the alignment. If none is found, then
+         * add this annotation to the list of 'addable' annotations for this
+         * sequence.
+         */
+        final Iterable<AlignmentAnnotation> matchedAlignmentAnnotations = al
+                .findAnnotations(seq, dsann.getCalcId(), dsann.label);
+        if (!matchedAlignmentAnnotations.iterator().hasNext())
+        {
+          result.add(dsann);
+          if (labelForCalcId != null)
+          {
+            labelForCalcId.put(dsann.getCalcId(), dsann.label);
+          }
+        }
+      }
+      /*
+       * Save any addable annotations for this sequence
+       */
+      if (!result.isEmpty())
+      {
+        candidates.put(seq, result);
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Adds annotations to the top of the alignment annotations, in the same order
+   * as their related sequences.
+   * 
+   * @param annotations
+   *          the annotations to add
+   * @param alignment
+   *          the alignment to add them to
+   * @param selectionGroup
+   *          current selection group (or null if none)
+   */
+  public static void addReferenceAnnotations(
+          Map<SequenceI, List<AlignmentAnnotation>> annotations,
+          final AlignmentI alignment, final SequenceGroup selectionGroup)
+  {
+    for (SequenceI seq : annotations.keySet())
+    {
+      for (AlignmentAnnotation ann : annotations.get(seq))
+      {
+        AlignmentAnnotation copyAnn = new AlignmentAnnotation(ann);
+        int startRes = 0;
+        int endRes = ann.annotations.length;
+        if (selectionGroup != null)
+        {
+          startRes = selectionGroup.getStartRes();
+          endRes = selectionGroup.getEndRes();
+        }
+        copyAnn.restrict(startRes, endRes);
+
+        /*
+         * Add to the sequence (sets copyAnn.datasetSequence), unless the
+         * original annotation is already on the sequence.
+         */
+        if (!seq.hasAnnotation(ann))
+        {
+          seq.addAlignmentAnnotation(copyAnn);
+        }
+        // adjust for gaps
+        copyAnn.adjustForAlignment();
+        // add to the alignment and set visible
+        alignment.addAnnotation(copyAnn);
+        copyAnn.visible = true;
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Set visibility of alignment annotations of specified types (labels), for
+   * specified sequences. This supports controls like
+   * "Show all secondary structure", "Hide all Temp factor", etc.
+   * 
+   * @al the alignment to scan for annotations
+   * @param types
+   *          the types (labels) of annotations to be updated
+   * @param forSequences
+   *          if not null, only annotations linked to one of these sequences are
+   *          in scope for update; if null, acts on all sequence annotations
+   * @param anyType
+   *          if this flag is true, 'types' is ignored (label not checked)
+   * @param doShow
+   *          if true, set visibility on, else set off
+   */
+  public static void showOrHideSequenceAnnotations(AlignmentI al,
+          Collection<String> types, List<SequenceI> forSequences,
+          boolean anyType, boolean doShow)
+  {
+    for (AlignmentAnnotation aa : al.getAlignmentAnnotation())
+    {
+      if (anyType || types.contains(aa.label))
+      {
+        if ((aa.sequenceRef != null)
+                && (forSequences == null || forSequences
+                        .contains(aa.sequenceRef)))
+        {
+          aa.visible = doShow;
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * Returns true if either sequence has a cross-reference to the other
+   * 
+   * @param seq1
+   * @param seq2
+   * @return
+   */
+  public static boolean haveCrossRef(SequenceI seq1, SequenceI seq2)
+  {
+    // Note: moved here from class CrossRef as the latter class has dependencies
+    // not availability to the applet's classpath
+    return hasCrossRef(seq1, seq2) || hasCrossRef(seq2, seq1);
+  }
+
+  /**
+   * Returns true if seq1 has a cross-reference to seq2. Currently this assumes
+   * that sequence name is structured as Source|AccessionId.
+   * 
+   * @param seq1
+   * @param seq2
+   * @return
+   */
+  public static boolean hasCrossRef(SequenceI seq1, SequenceI seq2)
+  {
+    if (seq1 == null || seq2 == null)
+    {
+      return false;
+    }
+    String name = seq2.getName();
+    final DBRefEntry[] xrefs = seq1.getDBRefs();
+    if (xrefs != null)
+    {
+      for (DBRefEntry xref : xrefs)
+      {
+        String xrefName = xref.getSource() + "|" + xref.getAccessionId();
+        // case-insensitive test, consistent with DBRefEntry.equalRef()
+        if (xrefName.equalsIgnoreCase(name))
+        {
+          return true;
+        }
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * Constructs an alignment consisting of the mapped (CDS) regions in the given
+   * nucleotide sequences, and updates mappings to match. The new sequences are
+   * aligned as per the original sequences (with gapped columns omitted).
+   * 
+   * @param dna
+   *          aligned dna sequences
+   * @param mappings
+   *          from dna to protein; these are replaced with new mappings
+   * @param gapChar
+   * @return an alignment whose sequences are the cds-only parts of the dna
+   *         sequences (or null if no mappings are found)
+   */
+  public static AlignmentI makeCdsAlignment(SequenceI[] dna,
+          List<AlignedCodonFrame> mappings, char gapChar)
+  {
+    List<int[]> cdsColumns = findCdsColumns(dna);
+
+    /*
+     * create CDS sequences and new mappings 
+     * (from cdna to cds, and cds to peptide)
+     */
+    List<AlignedCodonFrame> newMappings = new ArrayList<AlignedCodonFrame>();
+    List<SequenceI> cdsSequences = new ArrayList<SequenceI>();
+
+    for (SequenceI dnaSeq : dna)
+    {
+      final SequenceI ds = dnaSeq.getDatasetSequence();
+      List<AlignedCodonFrame> seqMappings = MappingUtils
+              .findMappingsForSequence(ds, mappings);
+      for (AlignedCodonFrame acf : seqMappings)
+      {
+        AlignedCodonFrame newMapping = new AlignedCodonFrame();
+        final List<SequenceI> mappedCds = makeCdsSequences(dnaSeq, acf,
+                cdsColumns, newMapping, gapChar);
+        if (!mappedCds.isEmpty())
+        {
+          cdsSequences.addAll(mappedCds);
+          newMappings.add(newMapping);
+        }
+      }
+    }
+    AlignmentI al = new Alignment(
+            cdsSequences.toArray(new SequenceI[cdsSequences.size()]));
+    al.setGapCharacter(gapChar);
+    al.setDataset(null);
+
+    /*
+     * Replace the old mappings with the new ones
+     */
+    mappings.clear();
+    mappings.addAll(newMappings);
+
+    return al;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a consolidated list of column ranges where at least one sequence
+   * has a CDS feature. This assumes CDS features are on genomic sequence i.e.
+   * are for contiguous CDS ranges (no gaps).
+   * 
+   * @param seqs
+   * @return
+   */
+  public static List<int[]> findCdsColumns(SequenceI[] seqs)
+  {
+    // TODO use refactored code from AlignViewController
+    // markColumnsContainingFeatures, not reinvent the wheel!
+
+    List<int[]> result = new ArrayList<int[]>();
+    for (SequenceI seq : seqs)
+    {
+      result.addAll(findCdsColumns(seq));
+    }
+
+    /*
+     * sort and compact the list into ascending, non-overlapping ranges
+     */
+    Collections.sort(result, new Comparator<int[]>()
+    {
+      @Override
+      public int compare(int[] o1, int[] o2)
+      {
+        return Integer.compare(o1[0], o2[0]);
+      }
+    });
+    result = MapList.coalesceRanges(result);
+
+    return result;
+  }
+
+  public static List<int[]> findCdsColumns(SequenceI seq)
+  {
+    List<int[]> result = new ArrayList<int[]>();
+    SequenceOntologyI so = SequenceOntologyFactory.getInstance();
+    SequenceFeature[] sfs = seq.getSequenceFeatures();
+    if (sfs != null)
+    {
+      for (SequenceFeature sf : sfs)
+      {
+        if (so.isA(sf.getType(), SequenceOntologyI.CDS))
+        {
+          int colStart = seq.findIndex(sf.getBegin());
+          int colEnd = seq.findIndex(sf.getEnd());
+          result.add(new int[] { colStart, colEnd });
+        }
+      }
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Answers true if all sequences have a gap at (or do not extend to) the
+   * specified column position (base 1)
+   * 
+   * @param seqs
+   * @param col
+   * @return
+   */
+  public static boolean isGappedColumn(List<SequenceI> seqs, int col)
+  {
+    if (seqs != null)
+    {
+      for (SequenceI seq : seqs)
+      {
+        if (!Comparison.isGap(seq.getCharAt(col - 1)))
+        {
+          return false;
+        }
+      }
+    }
+    return true;
+  }
+
+  /**
+   * Returns the column ranges (base 1) of each aligned sequence that are
+   * involved in any mapping. This is a helper method for aligning protein
+   * products of aligned transcripts.
+   * 
+   * @param mappedSequences
+   *          (possibly gapped) dna sequences
+   * @param mappings
+   * @return
+   */
+  protected static List<List<int[]>> getMappedColumns(
+          List<SequenceI> mappedSequences, List<AlignedCodonFrame> mappings)
+  {
+    List<List<int[]>> result = new ArrayList<List<int[]>>();
+    for (SequenceI seq : mappedSequences)
+    {
+      List<int[]> columns = new ArrayList<int[]>();
+      List<AlignedCodonFrame> seqMappings = MappingUtils
+              .findMappingsForSequence(seq, mappings);
+      for (AlignedCodonFrame mapping : seqMappings)
+      {
+        List<Mapping> maps = mapping.getMappingsForSequence(seq);
+        for (Mapping map : maps)
+        {
+          /*
+           * Get the codon regions as { [2, 5], [7, 12], [14, 14] etc }
+           * Find and add the overall aligned column range for each
+           */
+          for (int[] cdsRange : map.getMap().getFromRanges())
+          {
+            int startPos = cdsRange[0];
+            int endPos = cdsRange[1];
+            int startCol = seq.findIndex(startPos);
+            int endCol = seq.findIndex(endPos);
+            columns.add(new int[] { startCol, endCol });
+          }
+        }
+      }
+      result.add(columns);
+    }
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Helper method to make cds-only sequences and populate their mappings to
+   * protein products
+   * <p>
+   * For example, if ggCCaTTcGAg has mappings [3, 4, 6, 7, 9, 10] to protein
+   * then generate a sequence CCTTGA with mapping [1, 6] to the same protein
+   * residues
+   * <p>
+   * Typically eukaryotic dna will include cds encoding for a single peptide
+   * sequence i.e. return a single result. Bacterial dna may have overlapping
+   * cds mappings coding for multiple peptides so return multiple results
+   * (example EMBL KF591215).
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   *          a dna aligned sequence
+   * @param mapping
+   *          containing one or more mappings of the sequence to protein
+   * @param ungappedCdsColumns
+   * @param newMappings
+   *          the new mapping to populate, from the cds-only sequences to their
+   *          mapped protein sequences
+   * @return
+   */
+  protected static List<SequenceI> makeCdsSequences(SequenceI dnaSeq,
+          AlignedCodonFrame mapping, List<int[]> ungappedCdsColumns,
+          AlignedCodonFrame newMappings, char gapChar)
+  {
+    List<SequenceI> cdsSequences = new ArrayList<SequenceI>();
+    List<Mapping> seqMappings = mapping.getMappingsForSequence(dnaSeq);
+
+    for (Mapping seqMapping : seqMappings)
+    {
+      SequenceI cds = makeCdsSequence(dnaSeq, seqMapping,
+              ungappedCdsColumns, gapChar);
+      cdsSequences.add(cds);
+
+      /*
+       * add new mappings, from dna to cds, and from cds to peptide 
+       */
+      MapList dnaToCds = addCdsMappings(dnaSeq.getDatasetSequence(), cds,
+              seqMapping, newMappings);
+
+      /*
+       * transfer any features on dna that overlap the CDS
+       */
+      transferFeatures(dnaSeq, cds, dnaToCds, null, SequenceOntologyI.CDS);
+    }
+    return cdsSequences;
+  }
+
+  /**
+   * Transfers co-located features on 'fromSeq' to 'toSeq', adjusting the
+   * feature start/end ranges, optionally omitting specified feature types.
+   * Returns the number of features copied.
+   * 
+   * @param fromSeq
+   * @param toSeq
+   * @param select
+   *          if not null, only features of this type are copied (including
+   *          subtypes in the Sequence Ontology)
+   * @param mapping
+   *          the mapping from 'fromSeq' to 'toSeq'
+   * @param omitting
+   */
+  public static int transferFeatures(SequenceI fromSeq, SequenceI toSeq,
+          MapList mapping, String select, String... omitting)
+  {
+    SequenceI copyTo = toSeq;
+    while (copyTo.getDatasetSequence() != null)
+    {
+      copyTo = copyTo.getDatasetSequence();
+    }
+
+    SequenceOntologyI so = SequenceOntologyFactory.getInstance();
+    int count = 0;
+    SequenceFeature[] sfs = fromSeq.getSequenceFeatures();
+    if (sfs != null)
+    {
+      for (SequenceFeature sf : sfs)
+      {
+        String type = sf.getType();
+        if (select != null && !so.isA(type, select))
+        {
+          continue;
+        }
+        boolean omit = false;
+        for (String toOmit : omitting)
+        {
+          if (type.equals(toOmit))
+          {
+            omit = true;
+          }
+        }
+        if (omit)
+        {
+          continue;
+        }
+
+        /*
+         * locate the mapped range - null if either start or end is
+         * not mapped (no partial overlaps are calculated)
+         */
+        int start = sf.getBegin();
+        int end = sf.getEnd();
+        int[] mappedTo = mapping.locateInTo(start, end);
+        /*
+         * if whole exon range doesn't map, try interpreting it
+         * as 5' or 3' exon overlapping the CDS range
+         */
+        if (mappedTo == null)
+        {
+          mappedTo = mapping.locateInTo(end, end);
+          if (mappedTo != null)
+          {
+            /*
+             * end of exon is in CDS range - 5' overlap
+             * to a range from the start of the peptide
+             */
+            mappedTo[0] = 1;
+          }
+        }
+        if (mappedTo == null)
+        {
+          mappedTo = mapping.locateInTo(start, start);
+          if (mappedTo != null)
+          {
+            /*
+             * start of exon is in CDS range - 3' overlap
+             * to a range up to the end of the peptide
+             */
+            mappedTo[1] = toSeq.getLength();
+          }
+        }
+        if (mappedTo != null)
+        {
+          SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf);
+          copy.setBegin(Math.min(mappedTo[0], mappedTo[1]));
+          copy.setEnd(Math.max(mappedTo[0], mappedTo[1]));
+          copyTo.addSequenceFeature(copy);
+          count++;
+        }
+      }
+    }
+    return count;
+  }
+
+  /**
+   * Creates and adds mappings
+   * <ul>
+   * <li>from cds to peptide</li>
+   * <li>from dna to cds</li>
+   * </ul>
+   * and returns the dna-to-cds mapping
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   * @param cdsSeq
+   * @param dnaMapping
+   * @param newMappings
+   * @return
+   */
+  protected static MapList addCdsMappings(SequenceI dnaSeq,
+          SequenceI cdsSeq, Mapping dnaMapping,
+          AlignedCodonFrame newMappings)
+  {
+    cdsSeq.createDatasetSequence();
+
+    /*
+     * CDS to peptide is just a contiguous 3:1 mapping, with
+     * the peptide ranges taken unchanged from the dna mapping
+     */
+    List<int[]> cdsRanges = new ArrayList<int[]>();
+    SequenceI cdsDataset = cdsSeq.getDatasetSequence();
+    cdsRanges.add(new int[] { 1, cdsDataset.getLength() });
+    MapList cdsToPeptide = new MapList(cdsRanges, dnaMapping.getMap()
+            .getToRanges(), 3, 1);
+    newMappings.addMap(cdsDataset, dnaMapping.getTo(), cdsToPeptide);
+
+    /*
+     * dna 'from' ranges map 1:1 to the contiguous extracted CDS 
+     */
+    MapList dnaToCds = new MapList(dnaMapping.getMap().getFromRanges(),
+            cdsRanges, 1, 1);
+    newMappings.addMap(dnaSeq, cdsDataset, dnaToCds);
+    return dnaToCds;
+  }
+
+  /**
+   * Makes and returns a CDS-only sequence, where the CDS regions are identified
+   * as the 'from' ranges of the mapping on the dna.
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   *          nucleotide sequence
+   * @param seqMapping
+   *          mappings from CDS regions of nucleotide
+   * @param ungappedCdsColumns
+   * @return
+   */
+  protected static SequenceI makeCdsSequence(SequenceI dnaSeq,
+          Mapping seqMapping, List<int[]> ungappedCdsColumns, char gapChar)
+  {
+    int cdsWidth = MappingUtils.getLength(ungappedCdsColumns);
+
+    /*
+     * populate CDS columns with the aligned
+     * column character if that column is mapped (which may be a gap 
+     * if an intron interrupts a codon), else with a gap
+     */
+    List<int[]> fromRanges = seqMapping.getMap().getFromRanges();
+    char[] cdsChars = new char[cdsWidth];
+    int pos = 0;
+    for (int[] columns : ungappedCdsColumns)
+    {
+      for (int i = columns[0]; i <= columns[1]; i++)
+      {
+        char dnaChar = dnaSeq.getCharAt(i - 1);
+        if (Comparison.isGap(dnaChar))
+        {
+          cdsChars[pos] = gapChar;
+        }
+        else
+        {
+          int seqPos = dnaSeq.findPosition(i - 1);
+          if (MappingUtils.contains(fromRanges, seqPos))
+          {
+            cdsChars[pos] = dnaChar;
+          }
+          else
+          {
+            cdsChars[pos] = gapChar;
+          }
+        }
+        pos++;
+      }
+    }
+    SequenceI cdsSequence = new Sequence(dnaSeq.getName(),
+            String.valueOf(cdsChars));
+
+    transferDbRefs(seqMapping.getTo(), cdsSequence);
+
+    return cdsSequence;
+  }
+
+  /**
+   * Locate any xrefs to CDS databases on the protein product and attach to the
+   * CDS sequence. Also add as a sub-token of the sequence name.
+   * 
+   * @param from
+   * @param to
+   */
+  protected static void transferDbRefs(SequenceI from, SequenceI to)
+  {
+    String cdsAccId = FeatureProperties.getCodingFeature(DBRefSource.EMBL);
+    DBRefEntry[] cdsRefs = DBRefUtils.selectRefs(from.getDBRefs(),
+            DBRefSource.CODINGDBS);
+    if (cdsRefs != null)
+    {
+      for (DBRefEntry cdsRef : cdsRefs)
+      {
+        to.addDBRef(new DBRefEntry(cdsRef));
+        cdsAccId = cdsRef.getAccessionId();
+      }
+    }
+    if (!to.getName().contains(cdsAccId))
+    {
+      to.setName(to.getName() + "|" + cdsAccId);
+    }
+  }
 }