JAL-3949 Complete new abstracted logging framework in jalview.log. Updated log calls...
[jalview.git] / src / jalview / analysis / AlignmentUtils.java
index 6385fa7..fd540da 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.AlignmentAnnotation;
-import jalview.datamodel.AlignmentI;
-import jalview.datamodel.SequenceI;
+import java.util.Locale;
 
 import java.util.ArrayList;
+import java.util.Arrays;
+import java.util.Collection;
+import java.util.Collections;
+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.NoSuchElementException;
+import java.util.Set;
+import java.util.SortedMap;
+import java.util.TreeMap;
+
+import jalview.bin.Cache;
+import jalview.commands.RemoveGapColCommand;
+import jalview.datamodel.AlignedCodon;
+import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame;
+import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame.SequenceToSequenceMapping;
+import jalview.datamodel.Alignment;
+import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
+import jalview.datamodel.AlignmentI;
+import jalview.datamodel.DBRefEntry;
+import jalview.datamodel.GeneLociI;
+import jalview.datamodel.IncompleteCodonException;
+import jalview.datamodel.Mapping;
+import jalview.datamodel.Sequence;
+import jalview.datamodel.SequenceFeature;
+import jalview.datamodel.SequenceGroup;
+import jalview.datamodel.SequenceI;
+import jalview.datamodel.features.SequenceFeatures;
+import jalview.io.gff.SequenceOntologyI;
+import jalview.schemes.ResidueProperties;
+import jalview.util.Comparison;
+import jalview.util.DBRefUtils;
+import jalview.util.IntRangeComparator;
+import jalview.util.MapList;
+import jalview.util.MappingUtils;
 
 /**
  * grab bag of useful alignment manipulation operations Expect these to be
@@ -36,6 +72,52 @@ import java.util.List;
  */
 public class AlignmentUtils
 {
+  private static final int CODON_LENGTH = 3;
+
+  private static final String SEQUENCE_VARIANT = "sequence_variant:";
+
+  /*
+   * the 'id' attribute is provided for variant features fetched from
+   * Ensembl using its REST service with JSON format 
+   */
+  public static final String VARIANT_ID = "id";
+
+  /**
+   * A data model to hold the 'normal' base value at a position, and an optional
+   * sequence variant feature
+   */
+  static final class DnaVariant
+  {
+    final String base;
+
+    SequenceFeature variant;
+
+    DnaVariant(String nuc)
+    {
+      base = nuc;
+      variant = null;
+    }
+
+    DnaVariant(String nuc, SequenceFeature var)
+    {
+      base = nuc;
+      variant = var;
+    }
+
+    public String getSource()
+    {
+      return variant == null ? null : variant.getFeatureGroup();
+    }
+
+    /**
+     * toString for aid in the debugger only
+     */
+    @Override
+    public String toString()
+    {
+      return base + ":" + (variant == null ? "" : variant.getDescription());
+    }
+  }
 
   /**
    * given an existing alignment, create a new alignment including all, or up to
@@ -47,23 +129,27 @@ public class AlignmentUtils
    */
   public static AlignmentI expandContext(AlignmentI core, int flankSize)
   {
-    List<SequenceI> sq = new ArrayList<SequenceI>();
+    List<SequenceI> sq = new ArrayList<>();
     int maxoffset = 0;
     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 +159,8 @@ 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
 
@@ -90,32 +176,34 @@ public class AlignmentUtils
           offset = maxoffset - flankSize;
           ustream_ds = flankSize;
         }
-        if (flankSize < dstream_ds)
+        if (flankSize <= dstream_ds)
         {
-          dstream_ds = flankSize;
+          dstream_ds = flankSize - 1;
         }
       }
-      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
-              + dstream_ds)).toLowerCase().toCharArray();
+      // TODO use Character.toLowerCase to avoid creating String objects?
+      char[] upstream = new String(ds
+              .getSequence(s.getStart() - 1 - ustream_ds, s.getStart() - 1))
+                      .toLowerCase(Locale.ROOT).toCharArray();
+      char[] downstream = new String(
+              ds.getSequence(s_end - 1, s_end + dstream_ds)).toLowerCase(Locale.ROOT)
+                      .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);
-      System.arraycopy(downstream, 0, nseq, p + coreseq.length
-              + upstream.length, downstream.length);
+      System.arraycopy(downstream, 0, nseq,
+              p + coreseq.length + upstream.length, downstream.length);
       s.setSequence(new String(nseq));
       s.setStart(s.getStart() - ustream_ds);
       s.setEnd(s_end + downstream.length);
@@ -128,6 +216,7 @@ public class AlignmentUtils
       {
         for (AlignmentAnnotation aa : s.getAnnotation())
         {
+          aa.adjustForAlignment(); // JAL-1712 fix
           newAl.addAnnotation(aa);
         }
       }
@@ -159,4 +248,2518 @@ 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<>();
+    for (SequenceI seq : al.getSequences())
+    {
+      String name = seq.getName();
+      if (name != null)
+      {
+        List<SequenceI> seqs = theMap.get(name);
+        if (seqs == null)
+        {
+          seqs = new ArrayList<>();
+          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<>();
+    Set<SequenceI> mappedProtein = new HashSet<>();
+
+    /*
+     * 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 = mapCdnaToProtein(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.
+   */
+  protected 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;
+  }
+
+  /**
+   * Builds a mapping (if possible) of a cDNA to a protein sequence.
+   * <ul>
+   * <li>first checks if the cdna translates exactly to the protein
+   * sequence</li>
+   * <li>else checks for translation after removing a STOP codon</li>
+   * <li>else checks for translation after removing a START codon</li>
+   * <li>if that fails, inspect CDS features on the cDNA sequence</li>
+   * </ul>
+   * Returns null if no mapping is determined.
+   * 
+   * @param proteinSeq
+   *          the aligned protein sequence
+   * @param cdnaSeq
+   *          the aligned cdna sequence
+   * @return
+   */
+  public static MapList mapCdnaToProtein(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 = CODON_LENGTH * 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 present)
+     */
+    if (cdnaLength != mappedLength && cdnaLength > 2)
+    {
+      String lastCodon = String.valueOf(cdnaSeqChars,
+              cdnaLength - CODON_LENGTH, CODON_LENGTH).toUpperCase(Locale.ROOT);
+      for (String stop : ResidueProperties.STOP_CODONS)
+      {
+        if (lastCodon.equals(stop))
+        {
+          cdnaEnd -= CODON_LENGTH;
+          cdnaLength -= CODON_LENGTH;
+          break;
+        }
+      }
+    }
+
+    /*
+     * If lengths still don't match, try ignoring start codon.
+     */
+    int startOffset = 0;
+    if (cdnaLength != mappedLength && cdnaLength > 2
+            && String.valueOf(cdnaSeqChars, 0, CODON_LENGTH).toUpperCase(Locale.ROOT)
+                    .equals(ResidueProperties.START))
+    {
+      startOffset += CODON_LENGTH;
+      cdnaStart += CODON_LENGTH;
+      cdnaLength -= CODON_LENGTH;
+    }
+
+    if (translatesAs(cdnaSeqChars, startOffset, aaSeqChars))
+    {
+      /*
+       * protein is translation of dna (+/- start/stop codons)
+       */
+      MapList map = new MapList(new int[] { cdnaStart, cdnaEnd },
+              new int[]
+              { proteinStart, proteinEnd }, CODON_LENGTH, 1);
+      return map;
+    }
+
+    /*
+     * translation failed - try mapping CDS annotated regions of dna
+     */
+    return mapCdsToProtein(cdnaSeq, proteinSeq);
+  }
+
+  /**
+   * 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 aaPos = 0;
+    int dnaPos = cdnaStart;
+    for (; dnaPos < cdnaSeqChars.length - 2
+            && aaPos < aaSeqChars.length; dnaPos += CODON_LENGTH, aaPos++)
+    {
+      String codon = String.valueOf(cdnaSeqChars, dnaPos, CODON_LENGTH);
+      final String translated = ResidueProperties.codonTranslate(codon);
+
+      /*
+       * allow * in protein to match untranslatable in dna
+       */
+      final char aaRes = aaSeqChars[aaPos];
+      if ((translated == null || ResidueProperties.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;
+      }
+    }
+
+    /*
+     * check we matched all of the protein sequence
+     */
+    if (aaPos != aaSeqChars.length)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    /*
+     * check we matched all of the dna except
+     * for optional trailing STOP codon
+     */
+    if (dnaPos == cdnaSeqChars.length)
+    {
+      return true;
+    }
+    if (dnaPos == cdnaSeqChars.length - CODON_LENGTH)
+    {
+      String codon = String.valueOf(cdnaSeqChars, dnaPos, CODON_LENGTH);
+      if (ResidueProperties.STOP
+              .equals(ResidueProperties.codonTranslate(codon)))
+      {
+        return true;
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * 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, 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 int toLength = alignTo.getLength();
+    final int fromLength = alignFrom.getLength();
+    StringBuilder thisAligned = new StringBuilder(2 * toLength);
+
+    /*
+     * Traverse the 'model' aligned sequence
+     */
+    for (int i = 0; i < fromLength; i++)
+    {
+      char sourceChar = alignFrom.getCharAt(i);
+      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 < toLength)
+      {
+        final char c = alignTo.getCharAt(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 k = 0; k < gapsToAdd; k++)
+            {
+              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 < toLength)
+    {
+      final char c = alignTo.getCharAt(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;
+  }
+
+  /**
+   * 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)
+  {
+    if (protein.isNucleotide() || !dna.isNucleotide())
+    {
+      System.err.println("Wrong alignment type in alignProteinAsDna");
+      return 0;
+    }
+    List<SequenceI> unmappedProtein = new ArrayList<>();
+    Map<AlignedCodon, Map<SequenceI, AlignedCodon>> alignedCodons = buildCodonColumnsMap(
+            protein, dna, unmappedProtein);
+    return alignProteinAs(protein, alignedCodons, unmappedProtein);
+  }
+
+  /**
+   * Realigns the given dna to match the alignment of the protein, using codon
+   * mappings to translate aligned peptide positions to codons.
+   * 
+   * Always produces a padded CDS alignment.
+   * 
+   * @param dna
+   *          the alignment whose sequences are realigned by this method
+   * @param protein
+   *          the protein alignment whose alignment we are 'copying'
+   * @return the number of sequences that were realigned
+   */
+  public static int alignCdsAsProtein(AlignmentI dna, AlignmentI protein)
+  {
+    if (protein.isNucleotide() || !dna.isNucleotide())
+    {
+      System.err.println("Wrong alignment type in alignProteinAsDna");
+      return 0;
+    }
+    // todo: implement this
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = protein.getCodonFrames();
+    int alignedCount = 0;
+    int width = 0; // alignment width for padding CDS
+    for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
+    {
+      if (alignCdsSequenceAsProtein(dnaSeq, protein, mappings,
+              dna.getGapCharacter()))
+      {
+        alignedCount++;
+      }
+      width = Math.max(dnaSeq.getLength(), width);
+    }
+    int oldwidth;
+    int diff;
+    for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
+    {
+      oldwidth = dnaSeq.getLength();
+      diff = width - oldwidth;
+      if (diff > 0)
+      {
+        dnaSeq.insertCharAt(oldwidth, diff, dna.getGapCharacter());
+      }
+    }
+    return alignedCount;
+  }
+
+  /**
+   * Helper method to align (if possible) the dna sequence to match the
+   * alignment of a mapped protein sequence. This is currently limited to
+   * handling coding sequence only.
+   * 
+   * @param cdsSeq
+   * @param protein
+   * @param mappings
+   * @param gapChar
+   * @return
+   */
+  static boolean alignCdsSequenceAsProtein(SequenceI cdsSeq,
+          AlignmentI protein, List<AlignedCodonFrame> mappings,
+          char gapChar)
+  {
+    SequenceI cdsDss = cdsSeq.getDatasetSequence();
+    if (cdsDss == null)
+    {
+      System.err
+              .println("alignCdsSequenceAsProtein needs aligned sequence!");
+      return false;
+    }
+
+    List<AlignedCodonFrame> dnaMappings = MappingUtils
+            .findMappingsForSequence(cdsSeq, mappings);
+    for (AlignedCodonFrame mapping : dnaMappings)
+    {
+      SequenceI peptide = mapping.findAlignedSequence(cdsSeq, protein);
+      if (peptide != null)
+      {
+        final int peptideLength = peptide.getLength();
+        Mapping map = mapping.getMappingBetween(cdsSeq, peptide);
+        if (map != null)
+        {
+          MapList mapList = map.getMap();
+          if (map.getTo() == peptide.getDatasetSequence())
+          {
+            mapList = mapList.getInverse();
+          }
+          final int cdsLength = cdsDss.getLength();
+          int mappedFromLength = MappingUtils.getLength(mapList
+                  .getFromRanges());
+          int mappedToLength = MappingUtils
+                  .getLength(mapList.getToRanges());
+          boolean addStopCodon = (cdsLength == mappedFromLength
+                  * CODON_LENGTH + CODON_LENGTH)
+                  || (peptide.getDatasetSequence()
+                          .getLength() == mappedFromLength - 1);
+          if (cdsLength != mappedToLength && !addStopCodon)
+          {
+            System.err.println(String.format(
+                    "Can't align cds as protein (length mismatch %d/%d): %s",
+                    cdsLength, mappedToLength, cdsSeq.getName()));
+          }
+
+          /*
+           * pre-fill the aligned cds sequence with gaps
+           */
+          char[] alignedCds = new char[peptideLength * CODON_LENGTH
+                  + (addStopCodon ? CODON_LENGTH : 0)];
+          Arrays.fill(alignedCds, gapChar);
+
+          /*
+           * walk over the aligned peptide sequence and insert mapped 
+           * codons for residues in the aligned cds sequence 
+           */
+          int copiedBases = 0;
+          int cdsStart = cdsDss.getStart();
+          int proteinPos = peptide.getStart() - 1;
+          int cdsCol = 0;
+
+          for (int col = 0; col < peptideLength; col++)
+          {
+            char residue = peptide.getCharAt(col);
+
+            if (Comparison.isGap(residue))
+            {
+              cdsCol += CODON_LENGTH;
+            }
+            else
+            {
+              proteinPos++;
+              int[] codon = mapList.locateInTo(proteinPos, proteinPos);
+              if (codon == null)
+              {
+                // e.g. incomplete start codon, X in peptide
+                cdsCol += CODON_LENGTH;
+              }
+              else
+              {
+                for (int j = codon[0]; j <= codon[1]; j++)
+                {
+                  char mappedBase = cdsDss.getCharAt(j - cdsStart);
+                  alignedCds[cdsCol++] = mappedBase;
+                  copiedBases++;
+                }
+              }
+            }
+          }
+
+          /*
+           * append stop codon if not mapped from protein,
+           * closing it up to the end of the mapped sequence
+           */
+          if (copiedBases == cdsLength - CODON_LENGTH)
+          {
+            for (int i = alignedCds.length - 1; i >= 0; i--)
+            {
+              if (!Comparison.isGap(alignedCds[i]))
+              {
+                cdsCol = i + 1; // gap just after end of sequence
+                break;
+              }
+            }
+            for (int i = cdsLength - CODON_LENGTH; i < cdsLength; i++)
+            {
+              alignedCds[cdsCol++] = cdsDss.getCharAt(i);
+            }
+          }
+          cdsSeq.setSequence(new String(alignedCds));
+          return true;
+        }
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * 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<>(
+            new CodonComparator());
+
+    for (SequenceI dnaSeq : dna.getSequences())
+    {
+      for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
+      {
+        SequenceI prot = mapping.findAlignedSequence(dnaSeq, 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
+     */
+    // TODO resolve JAL-2022 so this fudge can be removed
+    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 delete this ugly hack once JAL-2022 is resolved
+    // i.e. we can model startPhase > 0 (incomplete start codon)
+
+    List<SequenceI> sequencesChecked = new ArrayList<>();
+    AlignedCodon lastCodon = null;
+    Map<SequenceI, AlignedCodon> toAdd = new HashMap<>();
+
+    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 peptide sequences with gaps 
+     */
+    int alignedWidth = alignedCodons.size();
+    char[] gaps = new char[alignedWidth];
+    Arrays.fill(gaps, protein.getGapCharacter());
+    Map<SequenceI, char[]> peptides = new HashMap<>();
+    for (SequenceI seq : protein.getSequences())
+    {
+      if (!unmappedProtein.contains(seq))
+      {
+        peptides.put(seq, Arrays.copyOf(gaps, gaps.length));
+      }
+    }
+
+    /*
+     * Traverse the codons left to right (as defined by CodonComparator)
+     * and insert peptides in each column where the sequence is mapped.
+     * This gives a peptide 'alignment' where residues are aligned if their
+     * corresponding codons occupy the same columns in the cdna alignment.
+     */
+    int column = 0;
+    for (AlignedCodon codon : alignedCodons.keySet())
+    {
+      final Map<SequenceI, AlignedCodon> columnResidues = alignedCodons
+              .get(codon);
+      for (Entry<SequenceI, AlignedCodon> entry : columnResidues.entrySet())
+      {
+        char residue = entry.getValue().product.charAt(0);
+        peptides.get(entry.getKey())[column] = residue;
+      }
+      column++;
+    }
+
+    /*
+     * and finally set the constructed sequences
+     */
+    for (Entry<SequenceI, char[]> entry : peptides.entrySet())
+    {
+      entry.getKey().setSequence(new String(entry.getValue()));
+    }
+
+    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
+      } catch (NoSuchElementException e)
+      {
+        // possibly peptide lacking STOP
+      }
+    }
+  }
+
+  /**
+   * 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<>();
+      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 mapCdnaToProtein(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<>();
+      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)
+  {
+    AlignmentAnnotation[] anns = al.getAlignmentAnnotation();
+    if (anns != null)
+    {
+      for (AlignmentAnnotation aa : anns)
+      {
+        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 List<DBRefEntry> xrefs = seq1.getDBRefs();
+    if (xrefs != null)
+    {
+      for (int ix = 0, nx = xrefs.size(); ix < nx; ix++)
+      {
+        DBRefEntry xref = xrefs.get(ix);
+        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 CDS sequences are
+   * added to the original alignment's dataset, which is shared by the new
+   * alignment. Mappings from nucleotide to CDS, and from CDS to protein, are
+   * added to the alignment dataset.
+   * 
+   * @param dna
+   *          aligned nucleotide (dna or cds) sequences
+   * @param dataset
+   *          the alignment dataset the sequences belong to
+   * @param products
+   *          (optional) to restrict results to CDS that map to specified
+   *          protein products
+   * @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,
+          AlignmentI dataset, SequenceI[] products)
+  {
+    if (dataset == null || dataset.getDataset() != null)
+    {
+      throw new IllegalArgumentException(
+              "IMPLEMENTATION ERROR: dataset.getDataset() must be null!");
+    }
+    List<SequenceI> foundSeqs = new ArrayList<>();
+    List<SequenceI> cdsSeqs = new ArrayList<>();
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = dataset.getCodonFrames();
+    HashSet<SequenceI> productSeqs = null;
+    if (products != null)
+    {
+      productSeqs = new HashSet<>();
+      for (SequenceI seq : products)
+      {
+        productSeqs.add(seq.getDatasetSequence() == null ? seq : seq
+                .getDatasetSequence());
+      }
+    }
+
+    /*
+     * Construct CDS sequences from mappings on the alignment dataset.
+     * The logic is:
+     * - find the protein product(s) mapped to from each dna sequence
+     * - if the mapping covers the whole dna sequence (give or take start/stop
+     *   codon), take the dna as the CDS sequence
+     * - else search dataset mappings for a suitable dna sequence, i.e. one
+     *   whose whole sequence is mapped to the protein 
+     * - if no sequence found, construct one from the dna sequence and mapping
+     *   (and add it to dataset so it is found if this is repeated)
+     */
+    for (SequenceI dnaSeq : dna)
+    {
+      SequenceI dnaDss = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq
+              : dnaSeq.getDatasetSequence();
+
+      List<AlignedCodonFrame> seqMappings = MappingUtils
+              .findMappingsForSequence(dnaSeq, mappings);
+      for (AlignedCodonFrame mapping : seqMappings)
+      {
+        List<Mapping> mappingsFromSequence = mapping
+                .getMappingsFromSequence(dnaSeq);
+
+        for (Mapping aMapping : mappingsFromSequence)
+        {
+          MapList mapList = aMapping.getMap();
+          if (mapList.getFromRatio() == 1)
+          {
+            /*
+             * not a dna-to-protein mapping (likely dna-to-cds)
+             */
+            continue;
+          }
+
+          /*
+           * skip if mapping is not to one of the target set of proteins
+           */
+          SequenceI proteinProduct = aMapping.getTo();
+          if (productSeqs != null && !productSeqs.contains(proteinProduct))
+          {
+            continue;
+          }
+
+          /*
+           * try to locate the CDS from the dataset mappings;
+           * guard against duplicate results (for the case that protein has
+           * dbrefs to both dna and cds sequences)
+           */
+          SequenceI cdsSeq = findCdsForProtein(mappings, dnaSeq,
+                  seqMappings, aMapping);
+          if (cdsSeq != null)
+          {
+            if (!foundSeqs.contains(cdsSeq))
+            {
+              foundSeqs.add(cdsSeq);
+              SequenceI derivedSequence = cdsSeq.deriveSequence();
+              cdsSeqs.add(derivedSequence);
+              if (!dataset.getSequences().contains(cdsSeq))
+              {
+                dataset.addSequence(cdsSeq);
+              }
+            }
+            continue;
+          }
+
+          /*
+           * didn't find mapped CDS sequence - construct it and add
+           * its dataset sequence to the dataset
+           */
+          cdsSeq = makeCdsSequence(dnaSeq.getDatasetSequence(), aMapping,
+                  dataset).deriveSequence();
+          // cdsSeq has a name constructed as CDS|<dbref>
+          // <dbref> will be either the accession for the coding sequence,
+          // marked in the /via/ dbref to the protein product accession
+          // or it will be the original nucleotide accession.
+          SequenceI cdsSeqDss = cdsSeq.getDatasetSequence();
+
+          cdsSeqs.add(cdsSeq);
+
+          /*
+           * build the mapping from CDS to protein
+           */
+          List<int[]> cdsRange = Collections
+                  .singletonList(new int[]
+                  { cdsSeq.getStart(),
+                      cdsSeq.getLength() + cdsSeq.getStart() - 1 });
+          MapList cdsToProteinMap = new MapList(cdsRange,
+                  mapList.getToRanges(), mapList.getFromRatio(),
+                  mapList.getToRatio());
+
+          if (!dataset.getSequences().contains(cdsSeqDss))
+          {
+            /*
+             * if this sequence is a newly created one, add it to the dataset
+             * and made a CDS to protein mapping (if sequence already exists,
+             * CDS-to-protein mapping _is_ the transcript-to-protein mapping)
+             */
+            dataset.addSequence(cdsSeqDss);
+            AlignedCodonFrame cdsToProteinMapping = new AlignedCodonFrame();
+            cdsToProteinMapping.addMap(cdsSeqDss, proteinProduct,
+                  cdsToProteinMap);
+
+            /*
+             * guard against duplicating the mapping if repeating this action
+             */
+            if (!mappings.contains(cdsToProteinMapping))
+            {
+              mappings.add(cdsToProteinMapping);
+            }
+          }
+
+          propagateDBRefsToCDS(cdsSeqDss, dnaSeq.getDatasetSequence(),
+                  proteinProduct, aMapping);
+          /*
+           * add another mapping from original 'from' range to CDS
+           */
+          AlignedCodonFrame dnaToCdsMapping = new AlignedCodonFrame();
+          final MapList dnaToCdsMap = new MapList(mapList.getFromRanges(),
+                  cdsRange, 1, 1);
+          dnaToCdsMapping.addMap(dnaSeq.getDatasetSequence(), cdsSeqDss,
+                  dnaToCdsMap);
+          if (!mappings.contains(dnaToCdsMapping))
+          {
+            mappings.add(dnaToCdsMapping);
+          }
+
+          /*
+           * transfer dna chromosomal loci (if known) to the CDS
+           * sequence (via the mapping)
+           */
+          final MapList cdsToDnaMap = dnaToCdsMap.getInverse();
+          transferGeneLoci(dnaSeq, cdsToDnaMap, cdsSeq);
+
+          /*
+           * add DBRef with mapping from protein to CDS
+           * (this enables Get Cross-References from protein alignment)
+           * This is tricky because we can't have two DBRefs with the
+           * same source and accession, so need a different accession for
+           * the CDS from the dna sequence
+           */
+
+          // specific use case:
+          // Genomic contig ENSCHR:1, contains coding regions for ENSG01,
+          // ENSG02, ENSG03, with transcripts and products similarly named.
+          // cannot add distinct dbrefs mapping location on ENSCHR:1 to ENSG01
+
+          // JBPNote: ?? can't actually create an example that demonstrates we
+          // need to
+          // synthesize an xref.
+
+          List<DBRefEntry> primrefs = dnaDss.getPrimaryDBRefs();
+          for (int ip = 0, np = primrefs.size(); ip < np; ip++)
+          {
+                 DBRefEntry primRef = primrefs.get(ip);
+            /*
+             * create a cross-reference from CDS to the source sequence's
+             * primary reference and vice versa
+             */
+            String source = primRef.getSource();
+            String version = primRef.getVersion();
+            DBRefEntry cdsCrossRef = new DBRefEntry(source, source + ":"
+                    + version, primRef.getAccessionId());
+            cdsCrossRef.setMap(new Mapping(dnaDss, new MapList(cdsToDnaMap)));
+            cdsSeqDss.addDBRef(cdsCrossRef);
+
+            dnaSeq.addDBRef(new DBRefEntry(source, version, cdsSeq
+                    .getName(), new Mapping(cdsSeqDss, dnaToCdsMap)));
+            // problem here is that the cross-reference is synthesized -
+            // cdsSeq.getName() may be like 'CDS|dnaaccession' or
+            // 'CDS|emblcdsacc'
+            // assuming cds version same as dna ?!?
+
+            DBRefEntry proteinToCdsRef = new DBRefEntry(source, version,
+                    cdsSeq.getName());
+            //
+            proteinToCdsRef.setMap(new Mapping(cdsSeqDss, cdsToProteinMap
+                    .getInverse()));
+            proteinProduct.addDBRef(proteinToCdsRef);
+          }
+          /*
+           * transfer any features on dna that overlap the CDS
+           */
+          transferFeatures(dnaSeq, cdsSeq, dnaToCdsMap, null,
+                  SequenceOntologyI.CDS);
+        }
+      }
+    }
+
+    AlignmentI cds = new Alignment(cdsSeqs.toArray(new SequenceI[cdsSeqs
+            .size()]));
+    cds.setDataset(dataset);
+
+    return cds;
+  }
+
+  /**
+   * Tries to transfer gene loci (dbref to chromosome positions) from fromSeq to
+   * toSeq, mediated by the given mapping between the sequences
+   * 
+   * @param fromSeq
+   * @param targetToFrom
+   *          Map
+   * @param targetSeq
+   */
+  protected static void transferGeneLoci(SequenceI fromSeq,
+          MapList targetToFrom, SequenceI targetSeq)
+  {
+    if (targetSeq.getGeneLoci() != null)
+    {
+      // already have - don't override
+      return;
+    }
+    GeneLociI fromLoci = fromSeq.getGeneLoci();
+    if (fromLoci == null)
+    {
+      return;
+    }
+
+    MapList newMap = targetToFrom.traverse(fromLoci.getMapping());
+
+    if (newMap != null)
+    {
+      targetSeq.setGeneLoci(fromLoci.getSpeciesId(),
+              fromLoci.getAssemblyId(), fromLoci.getChromosomeId(), newMap);
+    }
+  }
+
+  /**
+   * A helper method that finds a CDS sequence in the alignment dataset that is
+   * mapped to the given protein sequence, and either is, or has a mapping from,
+   * the given dna sequence.
+   * 
+   * @param mappings
+   *          set of all mappings on the dataset
+   * @param dnaSeq
+   *          a dna (or cds) sequence we are searching from
+   * @param seqMappings
+   *          the set of mappings involving dnaSeq
+   * @param aMapping
+   *          a transcript-to-peptide mapping
+   * @return
+   */
+  static SequenceI findCdsForProtein(List<AlignedCodonFrame> mappings,
+          SequenceI dnaSeq, List<AlignedCodonFrame> seqMappings,
+          Mapping aMapping)
+  {
+    /*
+     * TODO a better dna-cds-protein mapping data representation to allow easy
+     * navigation; until then this clunky looping around lists of mappings
+     */
+    SequenceI seqDss = dnaSeq.getDatasetSequence() == null ? dnaSeq
+            : dnaSeq.getDatasetSequence();
+    SequenceI proteinProduct = aMapping.getTo();
+
+    /*
+     * is this mapping from the whole dna sequence (i.e. CDS)?
+     * allowing for possible stop codon on dna but not peptide
+     */
+    int mappedFromLength = MappingUtils
+            .getLength(aMapping.getMap().getFromRanges());
+    int dnaLength = seqDss.getLength();
+    if (mappedFromLength == dnaLength
+            || mappedFromLength == dnaLength - CODON_LENGTH)
+    {
+      /*
+       * if sequence has CDS features, this is a transcript with no UTR
+       * - do not take this as the CDS sequence! (JAL-2789)
+       */
+      if (seqDss.getFeatures().getFeaturesByOntology(SequenceOntologyI.CDS)
+              .isEmpty())
+      {
+        return seqDss;
+      }
+    }
+
+    /*
+     * looks like we found the dna-to-protein mapping; search for the
+     * corresponding cds-to-protein mapping
+     */
+    List<AlignedCodonFrame> mappingsToPeptide = MappingUtils
+            .findMappingsForSequence(proteinProduct, mappings);
+    for (AlignedCodonFrame acf : mappingsToPeptide)
+    {
+      for (SequenceToSequenceMapping map : acf.getMappings())
+      {
+        Mapping mapping = map.getMapping();
+        if (mapping != aMapping
+                && mapping.getMap().getFromRatio() == CODON_LENGTH
+                && proteinProduct == mapping.getTo()
+                && seqDss != map.getFromSeq())
+        {
+          mappedFromLength = MappingUtils
+                  .getLength(mapping.getMap().getFromRanges());
+          if (mappedFromLength == map.getFromSeq().getLength())
+          {
+            /*
+            * found a 3:1 mapping to the protein product which covers
+            * the whole dna sequence i.e. is from CDS; finally check the CDS
+            * is mapped from the given dna start sequence
+            */
+            SequenceI cdsSeq = map.getFromSeq();
+            // todo this test is weak if seqMappings contains multiple mappings;
+            // we get away with it if transcript:cds relationship is 1:1
+            List<AlignedCodonFrame> dnaToCdsMaps = MappingUtils
+                    .findMappingsForSequence(cdsSeq, seqMappings);
+            if (!dnaToCdsMaps.isEmpty())
+            {
+              return cdsSeq;
+            }
+          }
+        }
+      }
+    }
+    return null;
+  }
+
+  /**
+   * Helper method that makes a CDS sequence as defined by the mappings from the
+   * given sequence i.e. extracts the 'mapped from' ranges (which may be on
+   * forward or reverse strand).
+   * 
+   * @param seq
+   * @param mapping
+   * @param dataset
+   *          - existing dataset. We check for sequences that look like the CDS
+   *          we are about to construct, if one exists already, then we will
+   *          just return that one.
+   * @return CDS sequence (as a dataset sequence)
+   */
+  static SequenceI makeCdsSequence(SequenceI seq, Mapping mapping,
+          AlignmentI dataset)
+  {
+    /*
+     * construct CDS sequence name as "CDS|" with 'from id' held in the mapping
+     * if set (e.g. EMBL protein_id), else sequence name appended
+     */
+    String mapFromId = mapping.getMappedFromId();
+    final String seqId = "CDS|"
+            + (mapFromId != null ? mapFromId : seq.getName());
+
+    SequenceI newSeq = null;
+
+    /*
+     * construct CDS sequence by splicing mapped from ranges
+     */
+    char[] seqChars = seq.getSequence();
+    List<int[]> fromRanges = mapping.getMap().getFromRanges();
+    int cdsWidth = MappingUtils.getLength(fromRanges);
+    char[] newSeqChars = new char[cdsWidth];
+
+    int newPos = 0;
+    for (int[] range : fromRanges)
+    {
+      if (range[0] <= range[1])
+      {
+        // forward strand mapping - just copy the range
+        int length = range[1] - range[0] + 1;
+        System.arraycopy(seqChars, range[0] - 1, newSeqChars, newPos,
+                length);
+        newPos += length;
+      }
+      else
+      {
+        // reverse strand mapping - copy and complement one by one
+        for (int i = range[0]; i >= range[1]; i--)
+        {
+          newSeqChars[newPos++] = Dna.getComplement(seqChars[i - 1]);
+        }
+      }
+
+      newSeq = new Sequence(seqId, newSeqChars, 1, newPos);
+    }
+
+    if (dataset != null)
+    {
+      SequenceI[] matches = dataset.findSequenceMatch(newSeq.getName());
+      if (matches != null)
+      {
+        boolean matched = false;
+        for (SequenceI mtch : matches)
+        {
+          if (mtch.getStart() != newSeq.getStart())
+          {
+            continue;
+          }
+          if (mtch.getEnd() != newSeq.getEnd())
+          {
+            continue;
+          }
+          if (!Arrays.equals(mtch.getSequence(), newSeq.getSequence()))
+          {
+            continue;
+          }
+          if (!matched)
+          {
+            matched = true;
+            newSeq = mtch;
+          }
+          else
+          {
+            Cache.error(
+                    "JAL-2154 regression: warning - found (and ignored) a duplicate CDS sequence:" + mtch.toString());
+          }
+        }
+      }
+    }
+    // newSeq.setDescription(mapFromId);
+
+    return newSeq;
+  }
+
+  /**
+   * Adds any DBRefEntrys to cdsSeq from contig that have a Mapping congruent to
+   * the given mapping.
+   * 
+   * @param cdsSeq
+   * @param contig
+   * @param proteinProduct
+   * @param mapping
+   * @return list of DBRefEntrys added
+   */
+  protected static List<DBRefEntry> propagateDBRefsToCDS(SequenceI cdsSeq,
+          SequenceI contig, SequenceI proteinProduct, Mapping mapping)
+  {
+
+    // gather direct refs from contig congruent with mapping
+    List<DBRefEntry> direct = new ArrayList<>();
+    HashSet<String> directSources = new HashSet<>();
+
+    List<DBRefEntry> refs = contig.getDBRefs();
+    if (refs != null)
+    {
+      for (int ib = 0, nb = refs.size(); ib < nb; ib++)
+      {
+        DBRefEntry dbr = refs.get(ib);
+        MapList map;
+        if (dbr.hasMap() && (map = dbr.getMap().getMap()).isTripletMap())
+        {
+          // check if map is the CDS mapping
+          if (mapping.getMap().equals(map))
+          {
+            direct.add(dbr);
+            directSources.add(dbr.getSource());
+          }
+        }
+      }
+    }
+    List<DBRefEntry> onSource = DBRefUtils.selectRefs(
+            proteinProduct.getDBRefs(),
+            directSources.toArray(new String[0]));
+    List<DBRefEntry> propagated = new ArrayList<>();
+
+    // and generate appropriate mappings
+    for (int ic = 0, nc = direct.size(); ic < nc; ic++)
+    {
+      DBRefEntry cdsref = direct.get(ic);
+      Mapping m = cdsref.getMap();
+      // clone maplist and mapping
+      MapList cdsposmap = new MapList(
+              Arrays.asList(new int[][]
+              { new int[] { cdsSeq.getStart(), cdsSeq.getEnd() } }),
+              m.getMap().getToRanges(), 3, 1);
+      Mapping cdsmap = new Mapping(m.getTo(), m.getMap());
+
+      // create dbref
+      DBRefEntry newref = new DBRefEntry(cdsref.getSource(),
+              cdsref.getVersion(), cdsref.getAccessionId(),
+              new Mapping(cdsmap.getTo(), cdsposmap));
+
+      // and see if we can map to the protein product for this mapping.
+      // onSource is the filtered set of accessions on protein that we are
+      // tranferring, so we assume accession is the same.
+      if (cdsmap.getTo() == null && onSource != null)
+      {
+        List<DBRefEntry> sourceRefs = DBRefUtils.searchRefs(onSource,
+                cdsref.getAccessionId());
+        if (sourceRefs != null)
+        {
+          for (DBRefEntry srcref : sourceRefs)
+          {
+            if (srcref.getSource().equalsIgnoreCase(cdsref.getSource()))
+            {
+              // we have found a complementary dbref on the protein product, so
+              // update mapping's getTo
+              newref.getMap().setTo(proteinProduct);
+            }
+          }
+        }
+      }
+      cdsSeq.addDBRef(newref);
+      propagated.add(newref);
+    }
+    return propagated;
+  }
+
+  /**
+   * 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 mapping
+   *          the mapping from 'fromSeq' to 'toSeq'
+   * @param select
+   *          if not null, only features of this type are copied (including
+   *          subtypes in the Sequence Ontology)
+   * @param omitting
+   */
+  protected static int transferFeatures(SequenceI fromSeq, SequenceI toSeq,
+          MapList mapping, String select, String... omitting)
+  {
+    SequenceI copyTo = toSeq;
+    while (copyTo.getDatasetSequence() != null)
+    {
+      copyTo = copyTo.getDatasetSequence();
+    }
+    if (fromSeq == copyTo || fromSeq.getDatasetSequence() == copyTo)
+    {
+      return 0; // shared dataset sequence
+    }
+
+    /*
+     * get features, optionally restricted by an ontology term
+     */
+    List<SequenceFeature> sfs = select == null ? fromSeq.getFeatures()
+            .getPositionalFeatures() : fromSeq.getFeatures()
+            .getFeaturesByOntology(select);
+
+    int count = 0;
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
+    {
+      String type = sf.getType();
+      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)
+      {
+        int newBegin = Math.min(mappedTo[0], mappedTo[1]);
+        int newEnd = Math.max(mappedTo[0], mappedTo[1]);
+        SequenceFeature copy = new SequenceFeature(sf, newBegin, newEnd,
+                sf.getFeatureGroup(), sf.getScore());
+        copyTo.addSequenceFeature(copy);
+        count++;
+      }
+    }
+    return count;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a mapping from dna to protein by inspecting sequence features of
+   * type "CDS" on the dna. A mapping is constructed if the total CDS feature
+   * length is 3 times the peptide length (optionally after dropping a trailing
+   * stop codon). This method does not check whether the CDS nucleotide sequence
+   * translates to the peptide sequence.
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   * @param proteinSeq
+   * @return
+   */
+  public static MapList mapCdsToProtein(SequenceI dnaSeq,
+          SequenceI proteinSeq)
+  {
+    List<int[]> ranges = findCdsPositions(dnaSeq);
+    int mappedDnaLength = MappingUtils.getLength(ranges);
+
+    /*
+     * if not a whole number of codons, truncate mapping
+     */
+    int codonRemainder = mappedDnaLength % CODON_LENGTH;
+    if (codonRemainder > 0)
+    {
+      mappedDnaLength -= codonRemainder;
+      MappingUtils.removeEndPositions(codonRemainder, ranges);
+    }
+
+    int proteinLength = proteinSeq.getLength();
+    int proteinStart = proteinSeq.getStart();
+    int proteinEnd = proteinSeq.getEnd();
+
+    /*
+     * incomplete start codon may mean X at start of peptide
+     * we ignore both for mapping purposes
+     */
+    if (proteinSeq.getCharAt(0) == 'X')
+    {
+      // todo JAL-2022 support startPhase > 0
+      proteinStart++;
+      proteinLength--;
+    }
+    List<int[]> proteinRange = new ArrayList<>();
+
+    /*
+     * dna length should map to protein (or protein plus stop codon)
+     */
+    int codesForResidues = mappedDnaLength / CODON_LENGTH;
+    if (codesForResidues == (proteinLength + 1))
+    {
+      // assuming extra codon is for STOP and not in peptide
+      // todo: check trailing codon is indeed a STOP codon
+      codesForResidues--;
+      mappedDnaLength -= CODON_LENGTH;
+      MappingUtils.removeEndPositions(CODON_LENGTH, ranges);
+    }
+
+    if (codesForResidues == proteinLength)
+    {
+      proteinRange.add(new int[] { proteinStart, proteinEnd });
+      return new MapList(ranges, proteinRange, CODON_LENGTH, 1);
+    }
+    return null;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a list of CDS ranges found (as sequence positions base 1), i.e. of
+   * [start, end] positions of sequence features of type "CDS" (or a sub-type of
+   * CDS in the Sequence Ontology). The ranges are sorted into ascending start
+   * position order, so this method is only valid for linear CDS in the same
+   * sense as the protein product.
+   * 
+   * @param dnaSeq
+   * @return
+   */
+  protected static List<int[]> findCdsPositions(SequenceI dnaSeq)
+  {
+    List<int[]> result = new ArrayList<>();
+
+    List<SequenceFeature> sfs = dnaSeq.getFeatures().getFeaturesByOntology(
+            SequenceOntologyI.CDS);
+    if (sfs.isEmpty())
+    {
+      return result;
+    }
+    SequenceFeatures.sortFeatures(sfs, true);
+
+    for (SequenceFeature sf : sfs)
+    {
+      int phase = 0;
+      try
+      {
+       String s = sf.getPhase();
+       if (s != null) 
+       {
+               phase = Integer.parseInt(s);
+       }
+      } catch (NumberFormatException e)
+      {
+        // leave as zero
+      }
+      /*
+       * phase > 0 on first codon means 5' incomplete - skip to the start
+       * of the next codon; example ENST00000496384
+       */
+      int begin = sf.getBegin();
+      int end = sf.getEnd();
+      if (result.isEmpty() && phase > 0)
+      {
+        begin += phase;
+        if (begin > end)
+        {
+          // shouldn't happen!
+          System.err
+                  .println("Error: start phase extends beyond start CDS in "
+                          + dnaSeq.getName());
+        }
+      }
+      result.add(new int[] { begin, end });
+    }
+
+    /*
+     * Finally sort ranges by start position. This avoids a dependency on 
+     * keeping features in order on the sequence (if they are in order anyway,
+     * the sort will have almost no work to do). The implicit assumption is CDS
+     * ranges are assembled in order. Other cases should not use this method,
+     * but instead construct an explicit mapping for CDS (e.g. EMBL parsing).
+     */
+    Collections.sort(result, IntRangeComparator.ASCENDING);
+    return result;
+  }
+
+  /**
+   * Makes an alignment with a copy of the given sequences, adding in any
+   * non-redundant sequences which are mapped to by the cross-referenced
+   * sequences.
+   * 
+   * @param seqs
+   * @param xrefs
+   * @param dataset
+   *          the alignment dataset shared by the new copy
+   * @return
+   */
+  public static AlignmentI makeCopyAlignment(SequenceI[] seqs,
+          SequenceI[] xrefs, AlignmentI dataset)
+  {
+    AlignmentI copy = new Alignment(new Alignment(seqs));
+    copy.setDataset(dataset);
+    boolean isProtein = !copy.isNucleotide();
+    SequenceIdMatcher matcher = new SequenceIdMatcher(seqs);
+    if (xrefs != null)
+    {
+       // BH 2019.01.25 recoded to remove iterators
+       
+      for (int ix = 0, nx = xrefs.length; ix < nx; ix++)
+      {
+       SequenceI xref = xrefs[ix];
+        List<DBRefEntry> dbrefs = xref.getDBRefs();
+        if (dbrefs != null)
+        {
+          for (int ir = 0, nir = dbrefs.size(); ir < nir; ir++)
+          {
+            DBRefEntry dbref = dbrefs.get(ir);
+            Mapping map = dbref.getMap();
+            SequenceI mto;
+            if (map == null || (mto = map.getTo()) == null
+                    || mto.isProtein() != isProtein)
+            {
+              continue;
+            }
+            SequenceI mappedTo = mto;
+            SequenceI match = matcher.findIdMatch(mappedTo);
+            if (match == null)
+            {
+              matcher.add(mappedTo);
+              copy.addSequence(mappedTo);
+            }
+          }
+        }
+      }
+    }
+    return copy;
+  }
+
+  /**
+   * Try to align sequences in 'unaligned' to match the alignment of their
+   * mapped regions in 'aligned'. For example, could use this to align CDS
+   * sequences which are mapped to their parent cDNA sequences.
+   * 
+   * This method handles 1:1 mappings (dna-to-dna or protein-to-protein). For
+   * dna-to-protein or protein-to-dna use alternative methods.
+   * 
+   * @param unaligned
+   *          sequences to be aligned
+   * @param aligned
+   *          holds aligned sequences and their mappings
+   * @return
+   */
+  public static int alignAs(AlignmentI unaligned, AlignmentI aligned)
+  {
+    /*
+     * easy case - aligning a copy of aligned sequences
+     */
+    if (alignAsSameSequences(unaligned, aligned))
+    {
+      return unaligned.getHeight();
+    }
+
+    /*
+     * fancy case - aligning via mappings between sequences
+     */
+    List<SequenceI> unmapped = new ArrayList<>();
+    Map<Integer, Map<SequenceI, Character>> columnMap = buildMappedColumnsMap(
+            unaligned, aligned, unmapped);
+    int width = columnMap.size();
+    char gap = unaligned.getGapCharacter();
+    int realignedCount = 0;
+    // TODO: verify this loop scales sensibly for very wide/high alignments
+
+    for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
+    {
+      if (!unmapped.contains(seq))
+      {
+        char[] newSeq = new char[width];
+        Arrays.fill(newSeq, gap); // JBPComment - doubt this is faster than the
+                                  // Integer iteration below
+        int newCol = 0;
+        int lastCol = 0;
+
+        /*
+         * traverse the map to find columns populated
+         * by our sequence
+         */
+        for (Integer column : columnMap.keySet())
+        {
+          Character c = columnMap.get(column).get(seq);
+          if (c != null)
+          {
+            /*
+             * sequence has a character at this position
+             * 
+             */
+            newSeq[newCol] = c;
+            lastCol = newCol;
+          }
+          newCol++;
+        }
+
+        /*
+         * trim trailing gaps
+         */
+        if (lastCol < width)
+        {
+          char[] tmp = new char[lastCol + 1];
+          System.arraycopy(newSeq, 0, tmp, 0, lastCol + 1);
+          newSeq = tmp;
+        }
+        // TODO: optimise SequenceI to avoid char[]->String->char[]
+        seq.setSequence(String.valueOf(newSeq));
+        realignedCount++;
+      }
+    }
+    return realignedCount;
+  }
+
+  /**
+   * If unaligned and aligned sequences share the same dataset sequences, then
+   * simply copies the aligned sequences to the unaligned sequences and returns
+   * true; else returns false
+   * 
+   * @param unaligned
+   *                    - sequences to be aligned based on aligned
+   * @param aligned
+   *                    - 'guide' alignment containing sequences derived from same
+   *                    dataset as unaligned
+   * @return
+   */
+  static boolean alignAsSameSequences(AlignmentI unaligned,
+          AlignmentI aligned)
+  {
+    if (aligned.getDataset() == null || unaligned.getDataset() == null)
+    {
+      return false; // should only pass alignments with datasets here
+    }
+
+    // map from dataset sequence to alignment sequence(s)
+    Map<SequenceI, List<SequenceI>> alignedDatasets = new HashMap<>();
+    for (SequenceI seq : aligned.getSequences())
+    {
+      SequenceI ds = seq.getDatasetSequence();
+      if (alignedDatasets.get(ds) == null)
+      {
+        alignedDatasets.put(ds, new ArrayList<SequenceI>());
+      }
+      alignedDatasets.get(ds).add(seq);
+    }
+
+    /*
+     * first pass - check whether all sequences to be aligned share a 
+     * dataset sequence with an aligned sequence; also note the leftmost
+     * ungapped column from which to copy
+     */
+    int leftmost = Integer.MAX_VALUE;
+    for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
+    {
+      final SequenceI ds = seq.getDatasetSequence();
+      if (!alignedDatasets.containsKey(ds))
+      {
+        return false;
+      }
+      SequenceI alignedSeq = alignedDatasets.get(ds)
+              .get(0);
+      int startCol = alignedSeq.findIndex(seq.getStart()); // 1..
+      leftmost = Math.min(leftmost, startCol);
+    }
+
+    /*
+     * second pass - copy aligned sequences;
+     * heuristic rule: pair off sequences in order for the case where 
+     * more than one shares the same dataset sequence 
+     */
+    final char gapCharacter = aligned.getGapCharacter();
+    for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
+    {
+      List<SequenceI> alignedSequences = alignedDatasets
+              .get(seq.getDatasetSequence());
+      if (alignedSequences.isEmpty())
+      {
+        /*
+         * defensive check - shouldn't happen! (JAL-3536)
+         */
+        continue;
+      }
+      SequenceI alignedSeq = alignedSequences.get(0);
+
+      /*
+       * gap fill for leading (5') UTR if any
+       */
+      // TODO this copies intron columns - wrong!
+      int startCol = alignedSeq.findIndex(seq.getStart()); // 1..
+      int endCol = alignedSeq.findIndex(seq.getEnd());
+      char[] seqchars = new char[endCol - leftmost + 1];
+      Arrays.fill(seqchars, gapCharacter);
+      char[] toCopy = alignedSeq.getSequence(startCol - 1, endCol);
+      System.arraycopy(toCopy, 0, seqchars, startCol - leftmost,
+              toCopy.length);
+      seq.setSequence(String.valueOf(seqchars));
+      if (alignedSequences.size() > 0)
+      {
+        // pop off aligned sequences (except the last one)
+        alignedSequences.remove(0);
+      }
+    }
+
+    /*
+     * finally remove gapped columns (e.g. introns)
+     */
+    new RemoveGapColCommand("", unaligned.getSequencesArray(), 0,
+            unaligned.getWidth() - 1, unaligned);
+
+    return true;
+  }
+
+  /**
+   * Returns a map whose key is alignment column number (base 1), and whose
+   * values are a map of sequence characters in that column.
+   * 
+   * @param unaligned
+   * @param aligned
+   * @param unmapped
+   * @return
+   */
+  static SortedMap<Integer, Map<SequenceI, Character>> buildMappedColumnsMap(
+          AlignmentI unaligned, AlignmentI aligned,
+          List<SequenceI> unmapped)
+  {
+    /*
+     * Map will hold, for each aligned column position, a map of
+     * {unalignedSequence, characterPerSequence} at that position.
+     * TreeMap keeps the entries in ascending column order. 
+     */
+    SortedMap<Integer, Map<SequenceI, Character>> map = new TreeMap<>();
+
+    /*
+     * record any sequences that have no mapping so can't be realigned
+     */
+    unmapped.addAll(unaligned.getSequences());
+
+    List<AlignedCodonFrame> mappings = aligned.getCodonFrames();
+
+    for (SequenceI seq : unaligned.getSequences())
+    {
+      for (AlignedCodonFrame mapping : mappings)
+      {
+        SequenceI fromSeq = mapping.findAlignedSequence(seq, aligned);
+        if (fromSeq != null)
+        {
+          Mapping seqMap = mapping.getMappingBetween(fromSeq, seq);
+          if (addMappedPositions(seq, fromSeq, seqMap, map))
+          {
+            unmapped.remove(seq);
+          }
+        }
+      }
+    }
+    return map;
+  }
+
+  /**
+   * Helper method that adds to a map the mapped column positions of a sequence.
+   * <br>
+   * For example if aaTT-Tg-gAAA is mapped to TTTAAA then the map should record
+   * that columns 3,4,6,10,11,12 map to characters T,T,T,A,A,A of the mapped to
+   * sequence.
+   * 
+   * @param seq
+   *          the sequence whose column positions we are recording
+   * @param fromSeq
+   *          a sequence that is mapped to the first sequence
+   * @param seqMap
+   *          the mapping from 'fromSeq' to 'seq'
+   * @param map
+   *          a map to add the column positions (in fromSeq) of the mapped
+   *          positions of seq
+   * @return
+   */
+  static boolean addMappedPositions(SequenceI seq, SequenceI fromSeq,
+          Mapping seqMap, Map<Integer, Map<SequenceI, Character>> map)
+  {
+    if (seqMap == null)
+    {
+      return false;
+    }
+
+    /*
+     * invert mapping if it is from unaligned to aligned sequence
+     */
+    if (seqMap.getTo() == fromSeq.getDatasetSequence())
+    {
+      seqMap = new Mapping(seq.getDatasetSequence(),
+              seqMap.getMap().getInverse());
+    }
+
+    int toStart = seq.getStart();
+
+    /*
+     * traverse [start, end, start, end...] ranges in fromSeq
+     */
+    for (int[] fromRange : seqMap.getMap().getFromRanges())
+    {
+      for (int i = 0; i < fromRange.length - 1; i += 2)
+      {
+        boolean forward = fromRange[i + 1] >= fromRange[i];
+
+        /*
+         * find the range mapped to (sequence positions base 1)
+         */
+        int[] range = seqMap.locateMappedRange(fromRange[i],
+                fromRange[i + 1]);
+        if (range == null)
+        {
+          System.err.println("Error in mapping " + seqMap + " from "
+                  + fromSeq.getName());
+          return false;
+        }
+        int fromCol = fromSeq.findIndex(fromRange[i]);
+        int mappedCharPos = range[0];
+
+        /*
+         * walk over the 'from' aligned sequence in forward or reverse
+         * direction; when a non-gap is found, record the column position
+         * of the next character of the mapped-to sequence; stop when all
+         * the characters of the range have been counted
+         */
+        while (mappedCharPos <= range[1] && fromCol <= fromSeq.getLength()
+                && fromCol >= 0)
+        {
+          if (!Comparison.isGap(fromSeq.getCharAt(fromCol - 1)))
+          {
+            /*
+             * mapped from sequence has a character in this column
+             * record the column position for the mapped to character
+             */
+            Map<SequenceI, Character> seqsMap = map.get(fromCol);
+            if (seqsMap == null)
+            {
+              seqsMap = new HashMap<>();
+              map.put(fromCol, seqsMap);
+            }
+            seqsMap.put(seq, seq.getCharAt(mappedCharPos - toStart));
+            mappedCharPos++;
+          }
+          fromCol += (forward ? 1 : -1);
+        }
+      }
+    }
+    return true;
+  }
+
+  // strictly temporary hack until proper criteria for aligning protein to cds
+  // are in place; this is so Ensembl -> fetch xrefs Uniprot aligns the Uniprot
+  public static boolean looksLikeEnsembl(AlignmentI alignment)
+  {
+    for (SequenceI seq : alignment.getSequences())
+    {
+      String name = seq.getName();
+      if (!name.startsWith("ENSG") && !name.startsWith("ENST"))
+      {
+        return false;
+      }
+    }
+    return true;
+  }
 }