patched layout and fixed some typos noticed by tutee at 4th October 2010 session...
[jalview-manual.git] / TheJalviewTutorial.tex
1 %\documentclass[a4paper,11pt]{report}
2 \documentclass[a4paper,11pt]{book}
3 \usepackage[format=hang,margin=10pt]{caption}
4 \usepackage{footnote}
5 \usepackage{graphicx}
6 \usepackage{amssymb}
7 \usepackage{epstopdf}
8 \usepackage{hyperref}
9 \usepackage{subfigure}
10 \DeclareGraphicsRule{.tif}{png}{.png}{`convert #1 `dirname #1`/`basename #1 .tif`.png}
11 \voffset = -0.5 in
12 \hoffset = -0.85 in
13 \textwidth = 6.5 in 
14 \textheight = 9.5 in 
15 \oddsidemargin = 1.20 in
16 \evensidemargin = 0.2 in
17 \topmargin = 0.0 in 
18 \headheight = 0.35 in
19 \headsep = 0.4 in
20 %\headheight = 0.0 in \headsep = 0.0 in
21 \parskip = 0.2in \parindent = 0.0in
22
23
24 \newtheorem{theorem}{Theorem}
25 \newtheorem{corollary}[theorem]{Corollary}
26 \newtheorem{definition}{Definition}
27
28
29 \title{Jalview 2.5: A manual and introductory tutorial }
30 \author{David Martin, James Procter, Andrew Waterhouse and Geoff Barton}
31 \date{Manual version 1.2.1 11th October 2010}
32
33 \newcommand{\clearemptydoublepage}{\newpage{\pagestyle{empty}}\cleardoublepage}
34
35 % how the hell do we add another panel with text like : This tutorial introduces
36 % the user to the features of Jalview, a multiple sequence alignment editor and
37 % viewer available from http://www.jalview.org to the title page.
38
39 % \renewcommand{menustyle}{\tt} %do something more advanced here.
40
41 \newcounter{ecount} 
42 \newcounter{exstep}[ecount]
43 \renewcommand{\theecount} {\arabic{ecount}}
44 \renewcommand{\theexstep} {\arabic{ecount}.\alph{exstep}}
45
46 \newcommand{\exercise}[2] { 
47 \refstepcounter{ecount}
48 \begin{center} \fbox{\parbox[b][\height]{6in}{ 
49 {\bf
50 % this doesn't work - page refs are off 
51 %  \mbox{\addcontentsline{toc}{subsection}{ Exercise \theecount : #1 } }
52 Exercise \theecount  :  #1  } 
53 \par #2 }} \end{center}
54 \pagebreak[0]
55 }
56 \newcommand{\exstep}[1]{ \stepcounter{exstep} {\sl \theexstep.}  \begin{minipage}[t]{5.5in} #1 \end{minipage} \par \vspace *{1mm} }
57 %%% Remove the % on the next 2 lines to hide tutorials.
58 %\renewcommand{\exercise}[2]{} 
59 %\renewcommand{\exstep}[1]{} 
60
61 \begin{document}
62
63
64 \pagenumbering{}
65
66 %\maketitle
67 % we make our own title because JBP is not clever enough to work out how
68 % to
69 % do
70 % this automatically
71
72 \begin{center}
73
74 {\Huge
75  
76 Jalview 2.5
77 }
78 \vspace{0.5in}
79 {\huge 
80
81 A manual and introductory tutorial }
82
83 \vspace{2.5in}
84
85 {\large
86
87 David Martin, James Procter, Andrew Waterhouse and Geoff Barton
88
89 }
90
91 \vspace{1.5in}
92
93 College of Life Sciences, University of Dundee
94
95 Dundee, Scotland DD1 5EH, UK
96
97
98 \vspace{2in}
99
100 Manual version 1.2.1
101
102 11th October 2010
103
104
105 \end{center}
106
107 \clearemptydoublepage
108
109 % ($Revision$) 11th October 2010.}
110 % TODO revise for 2.6
111
112 \pagenumbering{roman}
113 \setcounter{page}{1}
114 \tableofcontents 
115 \clearemptydoublepage
116 % \listoffigures 
117 % \newpage
118 % \listoftables 
119 % \newpage
120 \pagenumbering{arabic}
121 \setcounter{page}{1}
122
123 \chapter{Basics}
124 \label{jalviewbasics}
125 \section{Introduction}
126 \subsection{Jalview}
127 Jalview is a multiple sequence alignment viewer, editor and analysis tool.
128 Jalview is designed to be platform independent (running on Mac, MS Windows, Linux
129 and any other platform that supports Java), capable of editing and analysing
130 large alignments (thousands of sequences) with minimal degradation in
131 performance, and able to show multiple integrated views of the alignment and
132 other data. Jalview can read and write many common sequence formats including
133 FASTA, Clustal, MSF(GCG) and PIR.
134
135
136 There are two types of Jalview program. The {\bf Jalview Desktop} is a stand
137 alone application that provides powerful editing, visualization, annotation and
138 analysis capabilities. The {\bf JalviewLite} applet has the same core
139 visualization, editing and analysis capabilities as the desktop, without the
140 desktop's webservice and figure generation capabilities. It is designed to be
141 embedded in a web page\footnote{A demonstration version of Jalview (Jalview Micro
142 Edition) also runs on a mobile phone but the functionality is limited to sequence
143 colouring.}, to allow customisable display of alignments for web sites such as
144 {\bf pfam}\footnote{\url{http://pfam.sanger.ac.uk}}.
145
146
147 Jalview 2.5 was released in May 2010. The Jalview Desktop in this version
148 provides access to sequence, alignment and protein structure databases, and
149 alignment and analysis web services, and includes the Jmol\footnote{ Provided
150 under the LGPL licence at \url{http://www.jmol.org}} protein structure viewer. It is
151 also a Distributed Annotation System (DAS) client\footnote{with thanks to Andreas
152 Prlic} which facilitates the retrieval and display of third party sequence
153 annotation in association with sequences and any associated structure. 
154
155 \subsection{Jalview's Capabilities}
156 % TODO add references to appropriate sections for each capability described here.
157 Figure \ref{jvcapabilities} gives an overview of the main features of the Jalview desktop application. Its primary function is the editing and visualization of sequence alignments, and their interactive analysis. Tree building, principal components analysis, physico-chemical property conservation and sequence consensus analyses are built in to the program. Web services enable Jalview to access remote alignment and secondary structure prediction programs, as well as to retrieve protein and nucleic acid sequences, alignments, protein structures and sequence annotation. Sequences, alignments, trees, structures, features and alignment annotation may also be exchanged with the local filesystem. Multiple visualizations of an alignment may be worked on simultaneously, and the user interface provides a comprehensive set of controls for colouring and layout. Alignment views are dynamically linked with Jmol structure displays, a tree viewer and spatial cluster display, facilitating interactive exploration of the alignment's structure. The application provides its own Jalview project file format in order to store the current state of an alignment and analysis windows. Jalview also provides WYSIWIG\footnote{WYSIWIG: What You See Is What You Get.} style figure generation capabilities for the preparation of alignments for publication.
158 \begin{figure}[htbp]
159 \begin{center}
160 \label{jvcapabilities}
161 \includegraphics[width=5.8in]{images/jvcapabilities.pdf}
162 \caption{{\bf Capabilities of the Jalview Desktop.} The Jalview Desktop Application provides a stable environment for the creation, editing and analysis of alignments and the generation of figures.}
163 \end{center}
164 \end{figure}
165
166 \subsubsection{Jalview History}
167 Jalview was initially developed in 1996 by Michele Clamp, James Cuff, Steve
168 Searle and Geoff Barton at the University of Oxford and then the European
169 Bioinformatics Institute. Development of Jalview 2 was made possible with
170 eScience funding from the BBSRC\footnote{Biotechnology and Biological Sciences
171 Research Council grant  {\sl "VAMSAS: Visualization and Analysis of Molecules,
172 Sequence Alignments and Structures"}, a joint project to enable interoperability
173 between Jalview, TOPALi and AstexViewer.} in 2004, enabling Andrew Waterhouse and
174 Jim Procter to re-engineer the original program to introduce contemporary developments
175 in bioinformatics and take advantage of the latest web and Java technology.
176 Jalview's development is now supported for a further 5 years from October 2009
177 by an award from the BBSRC's Tools and Resources fund. 
178 %TODO describe future plans in history ? not a good idea.
179 % Jalview continues to be one of the worlds most popular\footnote{and in the authors opinion, the best.} sequence alignment and analysis tools.
180
181 \subsubsection{Citing Jalview}
182 If you use Jalview in your work you should cite:\newline
183 {\sl "Jalview Version 2 - a multiple sequence alignment editor and analysis workbench"}\newline
184 Waterhouse, A.M., Procter, J.B., Martin, D.M.A, Clamp, M. and Barton, G. J. (2009) \newline {\sl Bioinformatics}  doi: 10.1093/bioinformatics/btp033
185
186 This paper supersedes the original Jalview publication:\newline {\sl "The Jalview Java alignment
187 editor"} \newline Michele Clamp, James Cuff, Stephen M. Searle and Geoffrey J. Barton (2004) \newline {\sl Bioinformatics} {\bf 20} 426-427. 
188
189   \r\subsection{About this tutorial }
190
191 This tutorial is written in a manual format with short exercises where
192 appropriate, typically at the end of each section. This chapter concerns the
193 basic operation of Jalview and should be sufficient for those who just want to
194 load Jalview (Section \ref{startingjv}), open an alignment (Section \ref{loadingseqs}), perform basic editing and colouring (Section \ref{selectingandediting} and Section \ref{colours}), and produce publication
195 and presentation quality graphical output (Section \ref{layoutandoutput}).
196
197 Chapter \ref{analysisannotation} covers the additional visualization and analysis techniques that Jalview provides. This includes working with the embedded PDB structure viewer, building and viewing trees and PCA plots, and using trees for sequence conservation analysis. The use of the Jalview webservices for alignment and secondary structure prediction is described in Section \ref{jvwebservices}. Following this, Section \ref{featannot} details the creation and visualization of sequence and alignment annotation, and the retrieval of sequences and annotation from databases and DAS Servers. Finally, Section \ref{workingwithnuc} discusses specific features of use when working with nucleic acid sequences and protein coding regions. 
198
199 %^Chapter \ref{jalviewadvanced} The third chapter covers the detail^ of Jalview and is aimed at the user who is
200 %already familiar with Jalview operation but wants to get more out of their
201 %Jalview experience.
202
203 \subsubsection{Typographic Conventions}
204
205 Keystrokes using the special non-symbol keys are represented in the tutorial by enclosing the pressed keys with square brackets ({\em e.g.} [RETURN] or [CTRL]). Keystroke combinations are combined with a `-' symbol ({\em e.g.} [CTRL]-C means press [CTRL] and the `C' key). Menu options are given as a path from the menu that contains them - for example {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From URL} means to select the `From URL' option from the `Input Alignment' submenu of a window's `File' dropdown menu.
206 \r\section{Obtaining and starting The Jalview Desktop Application}
207 \label{startingjv}
208 \begin{figure}[htbp]
209 \begin{center}
210 \includegraphics[width=4.5in]{images/download.pdf}
211 \caption{{\bf Download page on the Jalview web site}}
212 \label{download}
213 \end{center}
214 \end{figure}
215
216 This tutorial is based on the application version of Jalview, the Jalview
217 Desktop. Much of the information will also be useful for users of the JalviewLite
218 applet, which has the same core editing, analysis and visualization capabilities (see the
219 \href{http://www.jalview.org/examples/applets.html}{JalviewLite Applet Examples}
220 page for examples). The Jalview Desktop, however, is much more powerful, and
221 includes additional support for interaction with external web services, and
222 production of publication quality graphics.
223
224 The Jalview Desktop can be run in two ways; as an application launched from the
225 web via Java Web Start, or as an application loaded onto your hard drive. Both
226 versions are obtained from the Download page at the the Jalview web site
227 (http://www.jalview.org/).
228
229 Jalview can be started directly with webstart by navigating to the Download page
230 (via the menu on the left hand side), and clicking the `Start with Java Webstart'
231 button. (Figure \ref{download}). This will always launch the latest stable
232 release of Jalview.\par
233
234 The application will start automatically though you may be prompted to accept a
235 security certificate signed by the Barton Group. You can always trust us, so click trust
236 or accept as appropriate. The splash screen (Figure \ref{splash}) gives
237 information about the version and build date that you are running,
238 information about later versions (if available), and the paper to cite in your
239 publications. This information is also available on the Jalview web site and from the {\sl Help $\Rightarrow$ About} menu option.
240
241 %[fig 2] 
242 \begin{figure}[htbp]
243
244 \begin{center}
245 \includegraphics[width=4.5in]{images/splash.pdf}
246 \caption{{\bf Jalview splash screen}}
247 \label{splash}
248 \end{center}
249 \end{figure}
250 \rWhen Jalview starts it will automatically load an example alignment from the
251 Jalview site. This behaviour can be changed in the Jalview Desktop preferences
252 dialog opened from the Desktop's {\sl Tools $\Rightarrow$ Preferences..} menu.
253 This alignment will look like the one in Figure \ref{startpage} (this is taken
254 from the Jalview 2.4 manual).
255
256 %[figure 3 ]
257 \begin{figure}[htbp]
258 \begin{center}
259 \includegraphics[width=4in]{images/start.pdf}
260 \caption{{\bf Default startup for Jalview}}
261 \label{startpage}
262 \end{center}
263 \end{figure}
264
265
266 \exercise{Starting Jalview}{
267 \label{start}
268 \exstep{Point your web browser at the \href{http://www.jalview.org}{Jalview web site} and start Jalview by clicking on the `Start with Java WebStart' button.}
269 \exstep{Open the Jalview Desktop's user preferences dialog (from the Tools
270 menu), and untick the checkbox adjacent to the 'Open file' entry in the
271 'Visual' preferences tab.}
272 \exstep{Click OK to save the preferences, then close Jalview and launch it
273 again. The example alignment should not be loaded when Jalview starts up.}
274 }
275
276
277 \subsection{Getting Help}
278 \label{gettinghelp}
279 \subsubsection{Built in documentation}
280 Jalview has comprehensive on-line help documentation. Select  {\sl Help $\Rightarrow$ Documentation} from the main window menu and a new window will open (Figure \ref{help}). The appropriate topic can then be selected from the navigation panel on the left hand side. To search for a specific topic, click the `search' tab and enter keywords in the box which appears.
281
282
283 \begin{figure}[htbp]
284 \begin{center}
285 \parbox[c]{2in}{\centerline{\includegraphics[width=2.75in]{images/help1.pdf}}}
286 \parbox[c]{4in}{\includegraphics[width=4in]{images/help2.pdf}}
287 \caption{{\bf Accessing the built in Jalview documentation}}
288 \label{help}
289 \end{center}
290 \end{figure}
291
292 \subsubsection{Email lists}
293
294 The Jalview Discussion list {\tt jalview-discuss@jalview.org} provides a forum for Jalview users and developers to raise problems and exchange ideas - any problems, bugs, and requests for help should be raised here. The {\tt jalview-announce@jalview.org} list can also be subscribed to if you wish to be kept informed of new releases and developments. Archives and mailing list subscription details can be found on the Jalview web site.
295 \r\section{Navigation}
296 \label{jvnavigation}
297 The major features of the Jalview Desktop are illustrated in Figure \ref{anatomy}. The alignment window is the primary window for editing and visualization, and can contain several independent views of the alignment being worked with. The other windows (Trees, Structures, PCA plots, etc) are linked to a specific alignment view. Each area of the alignment window has a separate context menu accessed by clicking the right mouse button.  
298
299  Jalview has two navigation and editing modes: normal mode, where editing and navigation is performed using the mouse, and cursor mode where editing and navigation are performed using the keyboard. The F2 key is used to switch between these two modes. 
300
301 \begin{figure}[htb]
302 \begin{center}
303 \includegraphics[width=6.5in]{images/jalview_anatomy.pdf}
304 \caption{{\bf The anatomy of Jalview.} The major features of the Jalview Desktop Application are labelled.}
305 % TODO: modify text labels to be clearer - black on grey and black border for clarity
306 \label{anatomy}
307 \end{center}
308 \end{figure}
309
310 \subsection{Navigation in Normal mode}
311 \rJalview always starts up in Normal mode, where the mouse is used to interact with the displayed alignment view. You can move about the alignment by clicking and dragging the ruler scroll bar to move horizontally, or by clicking and dragging the alignment scroll bar to the right of the alignment to move vertically.  If all the rows or columns in the alignment are displayed, the scroll bars will not be visible.\r\r Each alignment view shown in the alignment window presents a window onto the visible regions of the alignment. This means that with anything more than a few residues or sequences, alignments can become difficult to visualize on the screen because only a small area can be shown at a time. It can help, especially when examining a large alignment, to have an overview of the whole alignment. Select {\sl View $\Rightarrow$ Overview Window} from the window menu (Figure \ref{overview}).\r%(Figure4)
312 \begin{figure}[htbp]
313 \begin{center}
314 \includegraphics[width=4.5in]{images/overview.pdf}
315 \caption{{\bf Alignment Overview Window}}
316 \label{overview}
317 \end{center}
318 \end{figure}
319 \rThe red box in the overview window shows the current view in the alignment window. A percent identity histogram is plotted below the alignment overview. Shaded parts indicate rows and columns of the alignment that are hidden (in this case, a single row at the bottom of the alignment - see Section \ref{hidingregions}). You can navigate around the alignment by dragging the red box. %Try this now and see how the view in the alignment window changes.\r\r\parbox[c]{3in}{Alignment and analysis windows are closed by clicking on the usual `close' icon (indicated by arrows on Mac OS X). If you want to close all the alignments and analysis windows at once, then use the {\sl Window $\Rightarrow$ Close All} option from the Jalview desktop (\em{warning: make sure you have saved your work because this cannot be undone !}). }
320 \parbox[c]{3in}{\centerline{\includegraphics[width=2.5in]{images/start_closeall.pdf}
321 }}
322
323 \subsection{Navigation in Cursor mode}
324 \label{cursormode}
325 \parbox[c]{5in}{Cursor mode navigation enables the experienced user to quickly and precisely navigate, select and edit parts of an alignment. On pressing F2 to enter cursor mode the position of the cursor is indicated by a black background and white text. The cursor can be placed using the mouse or moved by pressing the arrow keys ($\uparrow$, $\downarrow$, $\leftarrow$, $\rightarrow$). 
326 }\parbox[c]{1.25in}{\centerline{\includegraphics[width=0.8in]{images/cursor1.pdf}}}
327
328 Rapid movement to specific positions is accomplished as listed below:
329 \begin{list}{$\circ$}{}
330 \item {\bf Jump to Sequence {\sl n}:} Type a number {\sl n} then press [S] to move to sequence (row) {\sl n}  
331 \item {\bf Jump to Column {\sl n}:} Type a number {\sl n} then press [C] to move to column {\sl n} in the alignment.  
332 \item {\bf Jump to Residue {\sl n}:} Type a number {\sl n} then press [P] to move to residue number {\sl n} in the current sequence.  
333 \item {\bf Jump to  column {\sl m} row {\sl n}:} Type the column number {\sl m}, a comma, the row number {\sl n} and press [RETURN]. 
334 \end{list}
335
336 \exercise{Navigation}{
337 \label{navigate}
338 \exstep{Scroll around the alignment using the alignment (vertical) and ruler (horizontal) scroll bars.}
339 \exstep{Find and open the Overview Window. Move around the alignment by clicking and dragging the red box in the overview window.}
340 \exstep{Look at the status bar as you move the mouse over the alignment. It should indicate information about the sequence and residue under the cursor.
341 }
342 \exstep{Press [F2] to enter Cursor mode. Use the arrow keys to move the cursor around the alignment. 
343 Move to sequence 7 by pressing {\sl 7 S}. Move to column 18 by pressing {\sl 1 8 C}. Move to residue 18 by pressing {\sl 1 8 P}. Note that these can be two different positions if gaps are inserted into the sequence. Move to sequence 5, column 13 by typing {\sl 1 3 , 5 [RETURN]}.
344 }
345
346 \subsection{The Find Dialog Box}
347 \label{searchfunction}
348 A further option for navigation is to use the {\sl Select $\Rightarrow$
349 Find\ldots} function. This opens a dialog box into which can be entered regular expressions for searching sequences and sequence IDs, or sequence numbers. Hitting the [Find next] button will highlight the first (or next) occurence of that pattern in the sequence ID panel or the alignment, and will adjust the view in order to display the highlighted region. The Jalview help provides comprehensive documentation for this function, and a quick guide to the regular expressions that can be used with it.
350
351 %TODO insert a figure for the Find dialog box
352
353 \r\section{Loading your own sequences}\r\label{loadingseqs}\rJalview provides many ways to load your own sequences. %For this section of the tutorial you will need to download the file http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa to a suitable location on your hard drive.\r\r\subsection{Drag and Drop}\r      In some operating systems (Mac OS X, Windows XP) you can just drag a file icon from a file browser window and drop it on an open Jalview application window. The file will then be opened as a new alignment window. %You can try this with the tutorial file you have downloaded. When you have opened the file, close it again by selecting the close control on the window.\rIf you drop an alignment file onto an open alignment window it will be appended to that alignment.\r%  (Figure \ref{drag})
354 % %[fig 5]\r% \begin{figure}[htbp]\r% \begin{center}\r% \includegraphics[width=2in]{images/drag2.pdf}\r% \includegraphics[width=2in]{images/drag3.pdf}\r% \caption{{\bf An alignment can be opened by dragging the file onto the Jalview window. }}\r% \label{drag}\r% \end{center}\r% \end{figure}\r\r% %\includegraphics[width=2in]{images/drag1.pdf}
355
356 \r\subsection{From a File}\r      Jalview can read sequence alignments from a sequence alignment file. This is a text file, not a word processor document. For entering sequences from a wordprocessor document see Cut and Paste  (Section \ref{cutpaste}) below. Select {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From File} from the main menu (Figure \ref{loadfile}). You will then get a file selection window where you can choose the file to open. Remember to select the appropriate file type. Jalview can automatically identify some sequence file formats.\r\r%[fig 6]\r\begin{figure}[htbp]
357 \begin{center}
358 \includegraphics[width=2in]{images/loadfilebox.pdf}
359 %\includegraphics[width=2in]{images/loadfilebox2.pdf}
360 \includegraphics[width=3in]{images/loadfileboxdrop.pdf}
361 \caption{{\bf Opening an alignment from a file saved on disk. }}
362 \label{loadfile}
363 \end{center}
364 \end{figure}
365 \r\subsection{From a URL}\r       Jalview can read sequence alignments directly from a URL. Please note that the files must be in a sequence alignment format - a pretty HTML alignment or graphics file cannot be read by Jalview. \rSelect {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From URL} from the main menu and a window will appear asking you to enter the URL (Figure\ref{loadurl}). Jalview will attempt to automatically discover the file format.\r\r%[fig 7]
366 \begin{figure}[htbp]
367 \begin{center}
368 \includegraphics[width=2in]{images/menuloadurl.pdf}
369 \includegraphics[width=3in]{images/loadurlbox.pdf}
370 \caption{{\bf Opening an alignment from a URL }}
371 \label{loadurl}
372 \end{center}
373 \end{figure}
374 \r\subsection{Cut and Paste}
375 \label{cutpaste}\rDocuments such as those produced by Microsoft Word cannot be readily understood\rby Jalview. The way to read sequences from these documents is to select the\rdata from the document and copy it to the clipboard. There are two ways to\rdo this. One is to right-click on the desktop background, and select the\r'Paste to new alignment' option in the menu that appears. The other is to select\r{\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From Textbox} from the\rmain menu, and paste the sequences into the textbox window that will appear\r(Figure \ref{loadtext}). In both cases, presuming that they are in the right\rformat, Jalview will happily read them into a new alignment window.\r%[fig 8]
376
377 \begin{figure}[htbp]
378 \begin{center}
379 \includegraphics[width=2in]{images/menuloadtext.pdf}
380 \includegraphics[width=3in]{images/loadtextbox.pdf}
381 \caption{{\bf Opening an alignment from pasted text }}
382 \label{loadtext}
383 \end{center}
384 \end{figure}
385
386 \r\subsection{From a public database}
387 \label{fetchseq}\rJalview can retrieve sequences and sequence alignments from the public
388 databases housed at the European Bioinformatics Institute, such as Uniprot,\rPfam and the PDB, as well as any DAS sequence server registered at the\rconfigured DAS registry. This facility avoids having to manually locate, save\rand load the sequences, and allows Jalview to gather additional metadata\rprovided by the source, such as annotation and database cross references.\rSelect {\sl File $\Rightarrow$ Fetch Sequence(s) \ldots} from the main menu and\ra window will appear (Figure \ref{loadseq}). Use the menu box to select the\rappropriate database, enter a sequence ID/accession number, or several\rseparated by a semicolon and Jalview will attempt to retrieve it/them from the
389 chosen database source. Example queries are provided to test that a source is\roperational, and can also be used as a guide for the type of accession numbers\runderstood by the source.\r%[fig 9]\r\begin{figure}[htbp]
390 \begin{center}
391 \includegraphics[width=2.5in]{images/fetchseq.pdf}
392 \caption{{\bf Retrieving sequences from a public database}}
393 \label{loadseq}
394 \end{center}
395 \end{figure}
396   
397
398 \exercise{Loading sequences}{
399 \label{load}
400 \exstep{Start Jalview then close all windows by selecting {\sl Window $\Rightarrow$ Close All} from the main menu}
401 \exstep{Select {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From URL} from the main menu and enter \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa} in the box. Click {\sl OK} and the alignment should load.
402 }
403 \exstep{Close all windows using the {\sl Window $\Rightarrow$ Close All} main menu option. Point your web browser to \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa} and save the file to your desktop. Open this file in Jalview by selecting {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From File} from the main menu and browsing to the appropriate location. Click OK and load the alignment
404 }
405 \exstep{
406 Drag the alignment.fa file from the desktop onto the Jalview window. The alignment should open. Try dragging onto an empty Jalview and onto an existing alignment and observe the results.
407 }
408 \exstep{
409 Select {\sl File $\Rightarrow$ Fetch Sequence(s).. } from the main menu. Select the {\sl PFAM (seed)} database and enter the accession number PF03460. Click OK. An alignment of about 107 sequences should load.
410 }
411 \exstep{Open the URL \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}  in a web browser. Select and copy the entire text to the clipboard (usually via the browser's {\sl Edit $\Rightarrow$ Copy} menu option). Ensure Jalview is running and select {\sl File $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From Textbox} . Paste the clipboard into the large window using the {\sl Edit $\Rightarrow$ Paste} text box menu option. Click {\sl Close} and the alignment will be loaded.
412 }
413 }
414
415 \subsection{Memory Limits}
416 \label{memorylimits}
417 Jalview is a Java program. One unfortunate implication of this is that it does
418 not allow Jalview to dynamically request additional memory from the operating
419 system. It is important, therefore, that you ensure that you have allocated
420 enough memory to work with your data. On most occasions, Jalview will warn you
421 when you have tried to load an alignment that is too big to fit in to memory (for
422 instance, some of the PFAM alignments are {\bf very} large). You can find out how
423 much memory is available to Jalview with the desktop window's {\sl $\Rightarrow$
424 Tools $\Rightarrow$ Show Memory Usage} function, which enables the display of the
425 currently available memory at the bottom left hand side of the Desktop window's
426 background. Should you need to increase the amount of memory available to
427 Jalview, full instructions are given in both the built in documentation and on
428 the JVM memory parameters page (http://www.jalview.org/jvmmemoryparams.html) on
429 the website.
430
431 \r\section{Writing sequence alignments}
432 \label{savingalignments} \subsection{Saving the alignment} Jalview allows the
433 current sequence alignments to be saved to file so they can be restored at a
434 later date, passed to colleagues or analysed in other programs. From the
435 alignment window menu select {\sl File $\Rightarrow$ Save As} and a dialog box
436 will appear (Figure \ref{savealign}). You can navigate to an appropriate
437 directory in which to save the alignment. Jalview will remember the last filename
438 and format used to save (or load) the alignment, enabling you to quickly update
439 the file after editing by using the {\sl File $\Rightarrow$ Save} entry.
440
441 Jalview offers several different formats in which an alignment can be saved. The jalview format is the only one which will preserve the colours, groupings and similar information in the alignment. The other formats produce text files containing just the sequences with no visualization information, although some allow limited annotation and sequence features to be stored (e.g. AMSA). Unfortunately only Jalview can read Jalview files. The {\sl File $\Rightarrow$ Output To Textbox} menu option allows the alignment to be copied and pasted into other documents or web servers. 
442 \r%[fig 10]
443 \begin{figure}[htbp]
444 \begin{center}
445 \parbox[c]{1.0in}{
446 \includegraphics[width=1.0in]{images/saveas.pdf}
447 }
448 \parbox[c]{4in}{
449 \includegraphics[width=4in]{images/saveas2.pdf}
450 }
451 \caption{{\bf Saving alignments in Jalview to disk}}
452 \label{savealign}
453 \end{center}
454 \end{figure}
455
456 \subsection{Jalview Projects}\r\parbox[c]{4in}{If you wish to save the complete Jalview session rather than just one alignment (e.g. because you have calculated trees or multiple different alignments) then your work should be saved as a Jalview Project file\footnote{Tip: Ensure that you have allocated plenty of memory to Jalview when working with large alignments in Jalview projects. See Section \protect \ref{memorylimits} above for how to do this.}.
457 From the main menu select {\sl File $\Rightarrow$ Save Project} and a file save dialog box will appear. Loading a project will restore Jalview to exactly the view at which the file was saved, complete with all alignments, trees, annotation and displayed structures rendered appropriately.
458 }
459 \parbox[c]{2in}{
460 \centerline {
461 \includegraphics[width=1.5in]{images/saveproj.pdf}
462 }}
463
464 \exercise{Saving Alignments}{
465 \label{save}
466 \exstep{Start Jalview, close all windows and load the ferredoxin alignment from pFam (accession number PF03460 (see Exercise \ref{load}).
467 }
468 \exstep{
469 Select {\sl File $\Rightarrow$ Save As} from the alignment window menu. Choose a location into which to save the alignment and select a format. All formats except {\sl  Jalview } can be viewed in a normal text editor (e.g. Notepad) or in a web browser. Enter a file name and click {\sl Save}. Check this file by browsing to it with your web browser or by closing all windows and opening it with Jalview. 
470 }
471 \exstep{ Repeat the previous step trying different file formats.}
472 \exstep{Select {\sl File $\Rightarrow$ Output to Textbox $\Rightarrow$ FASTA}. You can select and copy this alignment to the clipboard using the textbox menu options {\sl Edit $\Rightarrow$ Select All} followed by {\sl Edit $\Rightarrow$ Copy}. The alignment can then be pasted into any application of choice, e.g. a word processor or web form.
473 }
474 \exstep{Ensure at least one alignment window is shown in Jalview. Open the overview window and scroll to any part of the alignment. Select {\sl File $\Rightarrow$ Save Project} from the main menu and save in a suitable place. Close all windows and then load the project via the {\sl File $\Rightarrow$ Save Project} menu option. Note how all the windows and positions  are exactly as they were when they were saved.
475 }
476 }
477 \r\r\section{Selecting and editing sequences}
478 \label{selectingandediting} \rJalview makes extensive use of selections - most of the commands available from
479 its menus operate on the currently selected region of the alignment, either to
480 change their appearance or perform some kind of analysis. This section
481 illustrates how to make and use selections and groups.
482 \r\subsection{Selecting parts of an alignment}
483 Selections can be of arbitrary regions in an alignment, one or more complete columns, or one or more complete sequences.
484  
485 A selected region can be copied and pasted as a new alignment using the {\sl Edit $\Rightarrow$ Copy} and {\sl Edit $\Rightarrow$ Paste $\Rightarrow$ As New Alignment}  alignment window menu options.
486
487 To clear (unselect)  the selection press the [ESC] (escape) key.
488
489 \subsubsection{Selecting arbitrary regions}\rTo select part of an alignment, place the mouse at the top left corner of the region you wish to select. Press the mouse button and drag the mouse to the bottom right corner of the chosen region before releasing the mouse button. A dashed red box appears around the selected region (Figure \ref{select}). \r%[fig 12]
490
491 \begin{figure}[htbp]
492 \begin{center}
493 \includegraphics[width=4in]{images/select1.pdf}
494 \caption{{\bf Selecting a region in an alignment}}
495 \label{select}
496 \end{center}
497 \end{figure}
498
499 \subsubsection{Selecting columns}\rTo select the same residues in all sequences, click and drag along the alignment ruler. This selects the entire height of the alignment. Ranges of positions can also be selected by clicking on the first position then holding down the [SHIFT] key whilst clicking the other end of the selection. Discontinuous regions can be selected by holding down [CTRL] and clicking on positions to add to the column selection. Note that each [CTRL]-Click changes the current selected sequence region to that column, but adds to the column selection. Selected columns are indicated by red highlighting in the ruler bar (Figure \ref{selectcols}).\r%[fig 13]
500
501 \begin{figure}[htbp]
502 \begin{center}
503 \includegraphics[width=4in]{images/select2.pdf}
504 \caption{{\bf Selecting multiple columns in an alignment.} The red highlighting
505 on the alignment ruler marks the selected columns. Note that only the most
506 recently selected column has a dashed-box around it to indicate a region
507 selection. }
508 \label{selectcols}
509 \end{center}
510 \end{figure}
511
512 \subsubsection{Selecting sequences}
513
514 \begin{figure}[htb]
515 \begin{center}
516 \includegraphics[width=4in]{images/select3.pdf}
517 \caption{{\bf Selecting multiple sequences in an alignment.} Use [CTRL] or [SHIFT] to select many sequences at once.}
518 \label{selectrows}
519 \end{center}
520 \end{figure}
521 \rTo select multiple complete sequences, click and drag the mouse down the\rsequence ID panel. The same technique as used for columns above can be used with [SHIFT]-Click for continuous and [CTRL]-Click to select discontinuous ranges of sequences (Figure \ref{selectrows}).\r%[fig 14]
522
523 \subsubsection{Making selections in Cursor mode}
524
525 To define a selection in cursor mode, navigate to the top left corner of the proposed selection. Pressing the [Q] key marks this as the corner. A red outline appears around the cursor (Figure \ref{cselect})
526
527 Navigate to the bottom right corner of the proposed selection and press the [M] key. This marks the bottom right corner of the selection. The selection can then be treated in the same way as if it had been created in normal mode.
528
529 \begin{figure}[htbp]
530 \begin{center}
531 \includegraphics[width=1.5in]{images/csel1.pdf}
532 \includegraphics[width=1.5in]{images/csel2.pdf}
533 \includegraphics[width=1.5in]{images/csel3.pdf}
534 \includegraphics[width=1.5in]{images/csel4.pdf}
535 \caption{{\bf Making a selection in cursor mode.} Navigate to the top left corner (left), press [Q] (left center), navigate to the bottom right corner (right center) and press [M] (right)}
536 \label{cselect}
537 \end{center}
538 \end{figure}
539
540 \subsubsection{Inverting the current selection}
541
542 The current sequence or column selection can be inverted, using  {\tr Select
543 $\Rightarrow$ Invert {\bf Sequence/Column} Selection} in the Alignment window.
544 Inverting the selection is particularly useful when hiding regions in a large
545 alignment (see Section \ref{hidecol} below). Instead of selecting the columns
546 and rows that are to be hidden, simply select the region that is to be kept
547 visible, and then invert the selection.\footnote{It is also possible to hide
548 everything but the selected region using the {\sl View $\Rightarrow$ Hide
549 $\Rightarrow$ All but selected region } menu entry.}
550 \r\r\subsection{Creating groups}\rSelections are lost as soon as a different region is selected. Groups can be created which are labeled regions of the alignment. To create a group, first select the region which is to comprise the group. Then click the right mouse button on the selection to bring up a context menu. Select {\sl Selection $\Rightarrow$ Group $\Rightarrow$ Group} then enter a name for the group in the dialogue box which appears. 
551
552 \begin{figure}
553 \begin{center}
554 \includegraphics[width=3in]{images/group1.pdf}
555 \includegraphics[width=1.5in]{images/newgroup.pdf}
556 \caption{{\bf Creating a new group from a selection}}
557 \label{makegroup}
558 \end{center}
559 \end{figure}
560
561 By default the new group will have a box drawn around it. The appearance of the group can be changed (see Section \ref{colours} below). This group will stay defined even when the selection is removed.
562
563 \subsection{Exporting the current selection}
564
565 The current selection can be copied to the system clipboard (in PFAM format). It can also be output to a textbox using the output functions in the pop-up menu obtained by right clicking the current selection. The textbox enables quick manual editing of the alignment prior to importing it into a new window (using the [New Window] button) or saving to a file with the {\sl File $\Rightarrow$ Save As } pulldown menu option from the text box.
566
567
568 \exercise{Making selections and groups}{
569 \label{exselect}
570 \exstep{Close all windows in  Jalview and load the ferredoxin alignment (PFAM
571 ID PF03460). Choose a residue and  place the mouse cursor on it. Click and drag the mouse cursor to create a selection. As you drag, a red box will `rubber band' out to show the extent of the selection. Release the mouse button and a red box should border the selected region. Now press [ESC] to clear the selection.} \exstep{
572 Select one sequence by clicking on the id panel. Note that the sequence ID takes on a highlighted background and a red box appears around the selected sequence. Now hold down [SHIFT] and click another sequence ID a few positions above or below. Note how the selection expands to include all the sequences between the two positions on which you clicked.
573 Now hold down [CTRL] and click on several sequences ID's both selected and unselected. Note how unselected IDs are individually added to the selection and previously selected IDs are individually deselected. 
574 }
575 \exstep{ Repeat the step above but selecting columns by clicking on the ruler bar instead of selecting rows by clicking on the sequence ID.
576 }
577 \exstep{Press [F2] to enter Cursor mode. Navigate to column 59, row 1 by pressing {\sl 5 9 , 1 [RETURN]}. Press {\sl Q} to mark this position. Now navigate to column 65, row 8 by pressing {\sl 6 5 , 8 [RETURN]}. Press {\sl M} to complete the selection.}
578 \exstep{\label{exselectgrpcolour}Open the popup menu by right-clicking the
579 selected region with the mouse. Open the {\sl Selection $\Rightarrow$ Group $\Rightarrow$ Group Colour } menu and select `Percentage Identity'. This will turn the selected region into a group. }
580 \exstep{Hold down [CTRL] and use the mouse to select and deselect sequences by clicking on their Sequence ID label. Note how the group expands to include newly selected sequences, and the `Percentage Identity' colouring changes. }
581 \exstep{
582 Use the mouse to click and drag the right-hand edge of the selected group. Note again how the group resizes.}
583
584 \exstep{
585 Right click on the text area to open the selection popup-menu. Follow the menus an pick an output format from the {\sl Selection $\Rightarrow$ Output to Textbox \ldots} submenu. 
586 }
587 \exstep{Try manually editing the alignment and then press the [New Window] button to import the file into a new alignment window.}
588
589 % more? change colouring style. set border colour.
590 }
591 \r\subsection{Reordering the alignment}\rSequence reordering is simple. Highlight the sequences to move then press the up or down arrow keys as appropriate (Figure \ref{reorder}). If you wish to move a sequence up past several other sequences it is often quicker to select the group past which you want to move it and then move the group rather than the individual sequence.\r\r\begin{figure}[htbp]
592 \begin{center}
593 \includegraphics[width=3in]{images/move1.pdf}
594 \includegraphics[width=3in]{images/move2.pdf}
595 \caption{{\bf Reordering the alignment.} The selected sequence moves up one position on pressing the $\uparrow$ key}
596 \label{reorder}
597 \end{center}
598 \end{figure}
599
600 \exercise{Reordering the alignment}{
601 \exstep{Open an alignment (e.g.the PFAM domain PF03460). Select one sequence. Using the up and down arrow keys, alter its position in the alignment.
602 }
603 \exstep{Hold [CTRL] and select two sequences separated by one or more un-selected sequences. Note how multiple sequences are grouped together when they are re-ordered using the up and down arrow keys.
604 }
605 }
606
607
608 \subsection{Hiding regions}
609 \label{hidingregions}
610 It is sometimes convenient to exclude some sequences or residues in the alignment without actually deleting them. Jalview allows sequences or alignment columns within a view to be hidden, and this facility has been used to create several different views of the example alignment in the file that is loaded when Jalview is first started (See Figure \ref{startpage}).
611
612 To hide a set of sequences, select them and right-click the mouse on the selected sequence IDs to bring up the context menu. Select {\sl Hide Sequences} and the sequences will be concealed, with a small triangle indicating their position (Figure \ref{hideseq}). To unhide (reveal) the sequences, right click on the triangle and select {\sl Reveal Sequences} from the context menu.
613
614
615  \begin{figure}[htbp]
616 \begin{center}
617 \includegraphics[width=1.5in]{images/hide1.pdf}
618 \includegraphics[width=2.5in]{images/hide2.pdf}
619 \includegraphics[width=1.75in]{images/hide3.pdf}
620 \caption{{\bf Hiding Sequences} Hidden sequences are represented by a blue triangle in the sequence ID panel}
621 \label{hideseq}
622 \end{center}
623 \end{figure}
624
625 A similar mechanism applies to columns (Figure \ref{hidecol}). Selected columns (indicated by a red marker) can be hidden and revealed in the same way via the context menu (right click) on the ruler bar. The hidden column selection is indicated by a blue triangle in the ruler bar.
626
627  \begin{figure}[htbp]
628 \begin{center}
629 \includegraphics[width=2in]{images/hide4.pdf}
630 \includegraphics[width=3in]{images/hide5.pdf}
631 \includegraphics[width=1in]{images/hide6.pdf}
632 \caption{{\bf Hiding Columns} Hidden columns are represented by a blue triangle in the ruler bar}
633 \label{hidecol}
634 \end{center}
635 \end{figure}
636
637 It is often easier to select the region that you intend to work with, rather
638 than the regions that you want to hide. In this case, use the {\sl View $\Rightarrow$ Hide
639 $\Rightarrow$ All but selected region } menu entry, or press [Shift]+[Ctrl]+H
640 to hide the unselected region.
641
642 \subsubsection{Representing a group with a single sequence}
643
644 Instead of hiding a group completely, it is sometimes useful to work with just one representative sequence. The {\sl $<$Sequence ID$>$ $\Rightarrow$ Represent group with $<$Sequence ID$>$ } option from the sequence ID pop-up menu enables this variant of the hidden groups function. The remaining representative sequence can be visualized and manipulated like any other. However, any alignment edits that affect the sequence will also affect the whole sequence group. 
645
646 \exercise{Hiding and revealing regions}{
647 \exstep{Close all windows then open the PFAM accession PF03460. Select a contiguous set of sequences by clicking and dragging on the sequence ID panel. Right click on the selected sequence IDs and select {\sl Hide Sequences}.
648 }
649 \exstep{
650 Right click on the blue triangle indicating hidden sequences and select {\sl Reveal Sequences}. (If you have hidden all sequences then you will need to use the alignment window menu option {\sl View $\Rightarrow$ Show $\Rightarrow$ All Sequences.})
651 }
652 \exstep{
653 Repeat but using a non-contiguous set of sequences. Note that when multiple regions are hidden there are two options, {\sl Reveal Sequences} and {\sl Reveal All}.
654 }
655 \exstep{Repeat the above but hiding and revealing columns instead of sequences.
656 }
657 \exstep{Select a region of the alignment, add in some additional columns to the
658 selection, and experiment with the 'Hide all but selected region' function. }
659 \exstep{Select some sequences and pick one to represent the rest. Bring up the sequence ID pop-up menu for that sequence and select the {\sl Represent group with $<$Sequence ID$>$ } option. Use the pop-up menu again to reveal the hidden sequences that you just picked a representative for.}
660 }
661
662
663
664
665 \subsection{Introducing and removing gaps}
666
667 The alignment view provides an interactive editing interface, allowing gaps to be inserted or deleted to the left of any position in a sequence or sequence group. Alignment editing can only be performed whilst in keyboard editing mode (entered by pressing [F2]) or by clicking and dragging residues with the mouse when [SHIFT] or [CTRL] is held down (which differs from earlier versions of Jalview).
668
669 \subsubsection{Locked Editing}
670 \label{lockededits}
671 The Jalview alignment editing model is different to that used in other alignment editors. Because edits are restricted to the insertion and deletion of gaps to the left of a particular sequence position, editing has the effect of shiting the rest of the sequence(s) being edited down or up-stream with respect to the rest of alignment. The {\sl Edit $\Rightarrow$ Pad Gaps} option can be enabled to eliminate `ragged edges' at the end of the alignment, but does not avoid the `knock-on' effect which is sometimes undesirable. However, its effect can be limited by performing the edit within a selected region. In this case, gaps will only be removed or inserted within the selected region. Edits are similarly constrained when they occur adjacent to a hidden column.   
672
673 \subsubsection{Introducing gaps in a single sequence}
674
675 To introduce a gap, place the cursor on the residue to the immediate right of where the gap should appear. Hold down the SHIFT key and the left mouse button, then drag the sequence to the right till the required number of gaps has been inserted.
676
677 One common error is to forget to hold down [SHIFT]. This results in a selection which is one sequence high and one residue long. Gaps cannot be inserted in such a selection. The selection can be cleared and editing enabled by pressing the [ESC] key.
678
679 \subsubsection{Introducing gaps in all sequences of a group}
680
681 To insert gaps in all sequences in a selection or group, place the mouse cursor on any residue in the selection or group to the immediate right of the position in which a gap should appear. Hold down the CTRL key and the left mouse button, then drag the sequences to the right until the required number of gaps has appeared.
682
683 Gaps can be removed by dragging the residue to the immediate right of the gap
684 leftwards whilst holding down [SHIFT] (for single sequences) or [CTRL] (for a group of sequences).
685 \subsubsection{Sliding Sequences}
686
687 Pressing the [$\leftarrow$] or [$\rightarrow$] arrow keys when one or more sequences are selected will ``slide'' the selected sequences to the left or right (respectively).      
688
689 \subsubsection{Undoing edits}
690 Jalview supports the undoing of edits via the {\sl Edit $\Rightarrow$ Undo Edit} alignment window menu option. Each editing action is stored and can be reversed in sequence. Colouring of the alignment is not reversible via the {\sl Undo} option.  
691
692
693 % % better idea to introduce hiding sequences, and use the invert selection, hide
694 % others, to simplify manual alignment construction
695 \exercise{Editing alignments}{
696 \label{mousealedit}
697 \exstep{ Load the URL
698 \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/unaligned.fa} which contains part of the
699 ferredoxin alignment from PF03460.
700
701  You are going to manually reconstruct the alignment that jalview loads by
702  default. Remember to use [CTRL]+Z to undo an edit, or the {\tr File $\LeftArrow$
703  Reload } function to revert the alignment back to the original version if you
704  want to start again.
705  }
706
707 \exstep{ Select the first 7 sequences, and press H to hide them (or right click
708 on the sequence IDs to open the sequence ID popup menu, and select {\tr Hide
709 Sequences}). }
710
711 \exstep{ Select FER3\_RAPSA and FER\_BRANA. Slide the sequences to
712 the left so the initial {\bf A} lies at column 57 using the $\Rightarrow$ key.}
713
714 \exstep{ Select FER1\_SPIOL, FER1\_ARATH, FER2\_ARATH, Q93Z60\_ARATH and
715 O80429\_MAIZE (Hint: press [CTRL]-I to invert the sequence selection and then
716 deleset FER1\_MAIZE), and use the $\Rightarrow$ key to slide them to so they
717 begin at column 5 of the alignment view.} 
718
719 \exstep{ Select all the visible
720 sequences in the block by pressing [CTRL]-A. Insert a single gap in all selected
721 sequences at column 38 by holding [CTRL] and clicking on the R in FER1\_SPIOL and
722 dragging one column to right. Insert another gap at column 47 in all sequences in
723 the same way.}
724
725 \exstep{ Correct the ferredoxin domain alignment for FER1\_SPIOL by
726 insert two additional gaps after the gap at column 47: hold [SHIFT] and click and
727 drag on the G and move it two columns to the right.}
728
729 \exstep{ Now complete the
730 alignment of FER1\_SPIOL with a {\bf locked edit} by pressing [ESC] and select
731 columns 47 to 57 of the FER1\_SPIOL row. Move the mouse onto the G at column 50,
732 hold [SHIFT] and drag the G to the left by one column to insert a gap at column
733 57.}
734
735 \exstep{ In the next two steps you will complete the alignment of the last two sequences.
736
737 Select the last two sequences (FER1\_MAIZE and O80429\_MAIZE), then press [SHIFT]
738 and click and drag the initial methionine of O80429\_MAIZE 5 columns to the right
739 so it lies at column 10. Keep holding [SHIFT] and click and drag to insert
740 another gap at the proline at column 25 (16P). Remove the gap at
741 column 44, and insert 4 gaps at column 47 (after AAPM).}
742
743 \exstep{ Hold [SHIFT] and drag the I at column 39 of FER1\_MAIZE 2 columns to the
744 right. Remove the gap at FER1\_MAIZE column 49 by [SHIFT]+click and drag left by
745 one column. Insert three gaps in FER1\_MAIZE at column 47 by holding [SHIFT] and
746 click and drag the S in FER1\_MAIZE to the right by three columns. Finally,
747 remove the gap in O80429\_MAIZE at column 56 using [SHIFT]-drag to the left on
748 42R.}
749
750 \exstep{ Use the
751 {\sl Edit $\Rightarrow$ Undo Edit} and {\sl Edit $\Rightarrow$ Redo Edit} menu option to step backwards and replay the
752 edits you have made} 
753 }
754
755 \begin{figure}[htb]
756 \begin{center}
757 \includegraphics[width=3in]{images/edit1.pdf}
758 \includegraphics[width=3in]{images/edit2.pdf}
759 \caption{{\bf Introducing gaps in a single sequence.} Gaps are introduced as the
760 selected sequence is dragged to the right with [SHIFT] pressed.}
761 \label{gapseq}
762 \end{center}
763 \end{figure}
764
765 \begin{figure}[htb]
766 \begin{center}
767 \includegraphics[width=3in]{images/edit3.pdf}
768 \includegraphics[width=3in]{images/edit4.pdf}
769 \caption{{\bf Introducing gaps in a group.} Gaps are introduced as the selected
770 group is dragged to the right with [CTRL] pressed.}
771 \label{gapgroup}
772 \end{center}
773 \end{figure}
774
775
776 \subsubsection{Editing in Cursor mode}
777
778 Gaps can be be easily inserted when in cursor mode (toggled with [F2]) by pressing [SPACE]. Gaps will be inserted at the cursor, pushing the residue under the cursor to the right. To insert {\sl n} gaps type {\sl n} and then press [SPACE]. To insert gaps into all sequences of a group, use [CTRL]-[SPACE] or [SHIFT]-[SPACE] (both keys held down together).
779
780 Gaps can be removed in cursor mode by pressing [BACKSPACE]. The gap under the cursor will be removed. To remove {\sl n} gaps, type {\sl n} and then press [BACKSPACE]. Gaps will be deleted up to the number specified. To delete gaps from all sequences of a group, use [CTRL]-[BACKSPACE] or [SHIFT]-[BACKSPACE] (both keys held down together).
781
782 \exercise{Keyboard edits}{
783 \exstep{Load the sequence alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/unaligned.fa}, or continue using the edited alignment from exercise \ref{mousealedit}.  If you continue from the previous exercise, then first right click on the sequence ID panel and select {\tr Reveal All}.
784
785 Now, enter cursor mode by pressing [F2]}
786 \exstep{Insert 58 gaps at the start of the first sequence (FER\_CAPAA). Press {\sl 58} then {\sl [SPACE]}. }
787 \exstep{Go down one sequence and select rows 2-5 as a block. Click on the second sequence ID (FER\_CAPAN). Hold down shift and click on the fifth (FER1\_PEA). }
788 \exstep{Insert 6 gaps at the start of this group. Go to column 1 row 2 by typing {\sl 1,2} then pressing {\sl [RETURN]}. Now insert 6 gaps. Type {\sl 6} then hold down [CTRL] and press the space bar.}
789 \exstep{Now insert one gap at column 34 and another at 38. Insert 3 gaps at 47. Press {\sl 3 4 C} then [CTRL]-[SPACE].  Press {\sl 3 8 C} then [CTRL]-[SPACE]. Press {\sl 4 7 C} then {\sl 3 [CTRL-SPACE]} the first through fourth sequences are now aligned.} 
790 \exstep{The fifth sequence (FER1\_PEA) is poorly aligned. We will delete some gaps and add some new ones. Navigate to the start of sequence 5 and delete 3 gaps. Press {\sl 1 , 5 [RETURN]} then {\sl 3 [BACKSPACE]} to delete three gaps. Go to column 31 and delete the gap. Press {\sl 3 1 C [BACKSPACE]} .}
791 \exstep{ Similarly delete the gap now at column 34, then insert two gaps at column 38 . Press {\sl 3 4 C [BACKSPACE]  3 8 C  2 [SPACE]}. Delete three gaps at 44 and insert one at 47 by pressing {\sl 4 4 C 3 [BACKSPACE] 4 7 C [SPACE]}.  The top five sequences are now aligned.}
792 }
793 \r\section{Colouring sequences}
794 \label{colours}
795
796 Colouring sequences is a key aspect of alignment presentation. Jalview allows
797 you to colour the whole alignment, or just specific groups. Alignment and
798 group colours are rendered
799 {\sl below} any other colours, such as those arising from sequence features
800 (these are described in Section \ref{featannot}). This means that if you
801 try to apply one of the colourschemes described in this section, and nothing
802 appears to happen, it may be that you have sequence feature annotation
803 displayed, and you may have to disable it using the {\sl View $\Rightarrow$
804 Show Features} option before you can see your colourscheme.
805
806 There are two main types of colouring styles: simple static residue colourschemes and dynamic schemes which use conservation and consensus analysis to control colouring. A hybrid colouring is also possible, where static residue schemes are modified using a dynamic scheme. The individual schemes are described in Section \ref{colscheme} below.
807
808 \subsection{Colouring the whole alignment}
809
810 \parbox[c]{3.75in}{The alignment can be coloured via the {\sl Colour} menu option in the alignment window. Selecting the colour scheme causes all residues to be coloured. The menu is divided into three sections. The first section gives options for the behaviour of the menu options, the second lists static and dynamic colourschemes available for selection. The last gives options for making hybrid colourschemes using conservation shading or colourscheme thresholding. 
811
812 }\parbox[c]{3in}{
813 \centerline {
814 \includegraphics[width=2.5in]{images/colour2.pdf}
815 }
816 }
817
818 \subsection{Colouring a group or selection}
819
820 Selections or groups can be coloured in two ways. The first is via the Alignment Window's {\sl Colour} menu, after first ensuring that the Apply to all groups flag is not selected. This must be turned off specifically as it is on by default.
821
822 The second method is to use the  {\sl Selection $\Rightarrow$ Group $\Rightarrow$ Group Colour}  context menu option obtained by right clicking on the group (Figure \ref{colgrp}). 
823
824 \begin{figure}[htbp]
825 \begin{center}
826 %TODO update group_col.pdf to show latest jalview group edit submenu
827 \includegraphics[width=4in]{images/group_col.pdf}
828 \caption{{\bf Colouring a group via the context menu.}}
829 \label{colgrp}
830 \end{center}
831 \end{figure}
832
833 \subsection{Shading by conservation}
834 For many colour schemes, the intensity of the colour in a column can be scaled by the degree of amino acid property conservation. Selecting {\sl Colour $\Rightarrow$ By Conservation} brings up a selection box (the {\sl Conservation Threshold dialog box}) allowing the alignment colouring to be modified. Selecting a higher value limits colouring to more highly conserved columns (Figure \ref{colcons}).
835
836  \begin{figure}[htbp]
837 \begin{center}
838 \includegraphics[width=2in]{images/colourcons1.pdf}
839 \includegraphics[width=2in]{images/colourcons3.pdf}
840 \includegraphics[width=2in]{images/colourcons5.pdf}
841 \caption{{\bf Conservation Shading} The density of the ClustalX style residue colouring is controlled by the conservation threshold. The effect of 0\% (left), 50\% (center) and 100\% (right) thresholds are shown.
842 }
843 \label{colcons}
844 \end{center}
845 \end{figure}
846
847 \subsection{Thresholding by percentage identity}
848
849 `Thresholding' is another hybrid colour model where a residue is only coloured
850 if it is not excluded by an applied threshold. Selecting {\sl Colour $\Rightarrow$ Above Identity Threshold} brings up a selection box with a slider controlling the minimum percentage identity threshold to be applied. Selecting a higher threshold (by sliding to the right) limits the colouring to columns with a higher percentage identity (as shown by the Consensus histogram in the annotation panel).
851
852 \subsection{Colouring by Annotation}
853 \parbox[c]{3in}{
854 Any of the quantitative annotations shown on an alignment can be used to
855 threshold or shade the whole alignment\footnote{Please remember to turn off
856 Sequence Feature display to see the shading}. The {\sl Colour $\Rightarrow$ By
857 Annotation} options opens a dialog which allows you to select which annotation
858 to use, the minimum and maximum shading colours or whether the original
859 colouring should be thresholded (the `Use original colours' option).
860 }\parbox[c]{3in}{
861 \centerline{\includegraphics[width=2.5in]{images/col_byannot.pdf}}}
862 \subsection{Colour schemes} 
863
864 \label{colscheme}
865 Full details on each colour scheme can be found in the Jalview on-line help. A brief description of each one is provided below:
866
867 \subsubsection{ClustalX}
868
869
870  \parbox[c]{3.5in}{This is an emulation of the default colourscheme used for alignments in Clustal X, a graphical interface for the ClustalW multiple sequence alignment program. Each residue in the alignment is assigned a colour if the amino acid profile of the alignment at that position meets some minimum criteria specific for the residue type. }
871 \parbox[c]{3in}{\includegraphics[width=2.75in]{images/col_clustalx.pdf}}
872
873 \subsubsection{Blosum62}
874
875 \parbox[c]{3.5in}{Gaps are coloured white. If a residue matches the consensus sequence residue at that position it is coloured dark blue. If it does not match the consensus residue but the Blosum 62 matrix gives a positive score, it is coloured light blue.}
876 \parbox[c]{3in}{
877 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_blosum62.pdf}
878 }
879
880 \subsubsection{Percentage Identity}
881 \parbox[c]{3.5in}{
882 The Percent Identity  option colours the residues (boxes and/or text) according to the percentage of the residues in each column that agree with the consensus sequence. Only the residues that agree with the consensus residue for each column are coloured.
883 }
884 \parbox[c]{3in}{
885 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_percent.pdf}
886 }
887
888 \subsubsection{Zappo}
889 \parbox[c]{3.5in}{
890 The residues are coloured according to their physicochemical properties. The physicochemical groupings are Aliphatic/hydrophobic, Aromatic, Positive, Negative, Hydrophillic, conformationally special, and Cyst(e)ine.
891 }
892 \parbox[c]{3in}{
893 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_zappo.pdf}
894 }
895
896 \subsubsection{Taylor}
897
898 \parbox[c]{3.5in}{
899 This colour scheme was devised by Willie Taylor and an entertaining description of it's origin can be found in Protein Engineering, Vol 10 , 743-746 (1997)
900 }
901 \parbox[c]{3in}{
902 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_taylor.pdf}
903 }
904
905 \subsubsection{Hydrophobicity}
906 \parbox[c]{3.5in}{
907 Residues are coloured according to the hydrophobicity table of Kyte, J., and Doolittle, R.F., J. Mol. Biol. 1157, 105-132, 1982. The most hydrophobic residues are coloured red and the most hydrophilic ones are coloured blue.
908 }
909 \parbox[c]{3in}{
910 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_hydro.pdf}
911 }
912
913 \subsubsection{Helix Propensity}
914
915 \parbox[c]{3.5in}{
916 The residues are coloured according to their Chou-Fasman\footnote{\label{chou-fasman}Chou, PY and Fasman, GD. Annu Rev Biochem. 1978;47:251-76.} helix propensity. The highest propensity is magenta, the lowest is green.
917 }
918 \parbox[c]{3in}{
919 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_helix.pdf}
920 }
921
922 \subsubsection{Strand Propensity}
923
924 \parbox[c]{3.5in}{
925 The residues are coloured according to their Chou-Fasman\textsuperscript{\ref{chou-fasman}} Strand propensity. The highest propensity is Yellow, the lowest is blue.
926 }
927 \parbox[c]{3in}{
928 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_strand.pdf}
929 }
930
931
932
933 \subsubsection{Turn Propensity}
934 \parbox[c]{3.5in}{
935 The residues are coloured according to their Chou-Fasman\textsuperscript{\ref{chou-fasman}} turn propensity. The highest propensity is red, the lowest is cyan.
936 }
937 \parbox[c]{3in}{
938 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_turn.pdf}
939 }
940
941 \subsubsection{Buried Index}
942 \parbox[c]{3.5in}{
943 The residues are coloured according to their Chou-Fasman\textsuperscript{\ref{chou-fasman}} burial propensity. The highest propensity is blue, the lowest is green.
944 }
945 \parbox[c]{3in}{
946 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_buried.pdf}
947 }
948  
949
950 \subsubsection{Nucleotide}
951 \parbox[c]{3.5in}{
952 Residues are coloured with four colours corresponding to the four nucleotide bases. All non ACTG residues are uncoloured. See Section \ref{workingwithnuc} for further information about working with nucleic acid sequences and alignments.
953 }
954 \parbox[c]{3in}{
955 \includegraphics[width=2.75in]{images/col_nuc.pdf}
956 }
957
958
959
960 \exercise{Colouring Alignments}{ 
961 \exstep{
962 Open a sequence alignment, for example the PFAM domain PF03460. Select the alignment menu option {\sl Colour $\Rightarrow$ ClustalX}. Note the colour change. Now try all the other colour schemes in the {\sl Colour} menu. Note that some colour schemes do not colour all residues.
963 }
964 \exstep{
965 Colour the alignment using {\sl Colour  $\Rightarrow$ Blosum62}. Select a group of around 4 similar sequences. Use the context menu (right click on the group) option {\sl Selection $\Rightarrow$ Group $\Rightarrow$ Group Colour $\Rightarrow$ Blosum62} to colour the selection. Notice how some residues which were not coloured are now coloured. The calculations performed for dynamic colouring schemes like Blosum62 are based on the group being coloured, not the whole alignment (this also explains the colouring changes observed in the group selection exercise step \ref{exselectgrpcolour}).
966 }
967 \exstep{
968 Keeping the same selection as before, colour the complete alignment using {\sl Colour  $\Rightarrow$ Taylor}. Select the menu option  {\sl Colour  $\Rightarrow$ By Conservation}. Slide the selector from side to side and observe the changes in the alignment colouring in the selection and in the complete alignment. 
969 }
970 }
971
972 \subsubsection{User Defined}
973 This dialogue allows the user to create any number of named colour schemes at will. Any residue may be assigned any colour. The colour scheme can then be named. If you save the colour scheme, this name will appear on the Colour menu
974
975
976 \begin{figure}[htbp]
977 \begin{center}
978 \includegraphics[width=2.5in]{images/col_user1.pdf}
979 \includegraphics[width=2in]{images/col_user2.pdf}
980 \includegraphics[width=1.75in]{images/col_user3.pdf}
981 \caption{{\bf Creation of a user defined colour scheme.} Residue types are assigned colours (left). The profile is saved (center) and can then be accessed via the {\sl Colour} menu (right).}
982 \label{usercol}
983 \end{center}
984 \end{figure}
985
986
987 \exercise{User defined colour schemes}{
988 \exstep{Load a sequence alignment. Select the alignment menu option {\sl Colour $\Rightarrow$ User Defined}. A dialogue window will open.
989 }
990 \exstep{Click on an amino acid button, then select a colour for that amino acid. Repeat till all amino acids are coloured to your liking.
991 }
992 \exstep{ Insert a name in the appropriate field and click {\sl Save Scheme}. You will be prompted for a file name in which to save the colour scheme. The dialogue window can now be closed.
993 }
994 \exstep{
995 The new colour scheme appears in the list of colour schemes in the {\sl Colour} menu and can be selected in future Jalview sessions.
996 }
997 }
998 \r\section{Alignment formatting and graphics output}
999 \label{layoutandoutput}
1000 Jalview is a WYSIWIG alignment editor. This means that for most kinds of graphics output, the layout that is seen on screen will be the same as what is output in an exported graphics file. It is therefore important to pick the right kind of display layout prior to generating figures. 
1001
1002 \subsection{Multiple Alignment Views}
1003
1004 Jalview is able to create multiple independent visualizations of the same underlying alignment - these are called {\tr Views}. Because each view displays the same underlying data, any edits performed in one view will update the alignment or annotation visible in all views.
1005
1006 \parbox[c]{4in}{Alignment views are created using the {\tr View $\Rightarrow$ New View} option of the alignment window. This will create a new view with the same groups, alignment layout and display options as the current one. Views may be gathered (by pressing G) together as named tabs on the alignment window, or displayed simultaneously in their own window (by pressing X).}\parbox[c]{2.75in}{
1007 \begin{center}\centerline{
1008 \includegraphics[width=2.5in]{images/mulv_tabs.pdf}}
1009 \end{center}
1010 }
1011
1012 % JBPNote make an excercise on views ?
1013
1014 \subsection{Alignment layout}
1015 Jalview provides two screen layout modes, unwrapped (the default) where the alignment is in one long line across the window, and wrapped, where the alignment is on multiple lines, each the width of the window. Most layout options are controlled by the Format menu option in the alignment window, and control the overall look of the alignment in the view (rather than just a selected region).
1016 \subsubsection{Wrapped alignments}
1017 Wrapped alignments can be toggled on and off using the {\sl Format $\Rightarrow$ Wrap} menu option (Figure \ref{wrap}). Note that the annotation lines are also wrapped. Wrapped alignments are great for publications and presentations but are of limited use when working with large numbers of sequences. Furthermore, alignment annotation (see Section \ref{featannot}) cannot be interactively created or edited in wrapped mode, and selection of large regions is difficult.
1018 \begin{figure}[htbp]
1019 \begin{center}
1020 \parbox[c]{2in}{\includegraphics[width=2in]{images/wrap1.pdf}}
1021 \parbox[c]{4in}{\includegraphics[width=4in]{images/wrap2.pdf}}
1022 \caption{{\bf Wrapping the alignment}}
1023 \label{wrap}
1024 \end{center}
1025 \end{figure}
1026
1027
1028 \subsubsection{Fonts}
1029
1030 \parbox[c]{4in}{The text appearance in a view can be modified via the {\sl Format $\Rightarrow$ Font\ldots} alignment window menu. This setting applies for all alignnment and annotation text except for that displayed in tool-tips. Additionally, font size and spacing can be adjusted rapidly by clicking the middle mouse button and dragging across the alignment window.}
1031 \parbox[c]{2in}{\centerline{\includegraphics[width=1.75in]{images/font.pdf}}}
1032
1033 \subsubsection{Numbering and label justification}
1034 Options in the {\sl Format} menu are provided to control the also provides a range of options to control the display of sequence and alignment numbering, the justification of sequence IDs and annotation row column labels on the annotation rows shown below the alignment.
1035
1036 \subsubsection{Alignment and Group colouring and appearance}
1037 The display of hidden row/column markers and gap characters can be turned off with {\sl Format $\Rightarrow$ Hidden Markers} and {\sl Format $\Rightarrow$ Show Gaps}, respectively. The {\sl Text} and {\sl Colour Text} option controls the display of sequence text and the application of alignment and group colouring to it. {\sl Boxes } controls the display of the background area behind each residue that is coloured by the applied coloursheme.  
1038
1039 \subsubsection{Highlighting nonconserved symbols}
1040 The alignment layout and group sub-menu both contain an option to hide
1041 conserved symbols from the alignment display ({\sl Format $\Rightarrow$ Show
1042 nonconserved } in the alignment window or {\sl Popup Menu $\Rightarrow$ Group
1043 $\Rightarrow$ Show nonconserved}). This mode is useful when working with
1044 alignments that exhibit a high degree of homology, because Jalview will only
1045 display gaps or sequence symbols that differ from the consensus for each
1046 column, and render all others with a `.'.
1047 %TODO add a graphic to illustrate this.
1048 \subsection{Annotation ordering and display}
1049 % TODO: describe consensus, conservation, quality user preferences, and group
1050 % annotation preferences.
1051 The annotation lines which appear below the sequence alignment are described in
1052 detail in Section \ref{annot}. They can be hidden by toggling the {\sl View
1053 $\Rightarrow$ Show Annotations} menu option. Additionally, each annotation line
1054 can be hidden and revealed in the same way as sequences via the context menu on
1055 the annotation name panel (Figure \ref{annot}). Annotations can be reordered by
1056 dragging the annotation line label on the annotation label panel. Placing the
1057 mouse over the top annotation label brings up a resize icon. When this is
1058 displayed, Click-dragging up and down alters the relative size of the sequence
1059 alignment and annotation alignment panels.
1060
1061 \begin{figure}
1062 \begin{center}
1063 \includegraphics[width=2.5in]{images/annot1.pdf}
1064 \includegraphics[width=2.5in]{images/annot2.pdf}
1065 \caption{{\bf Hiding Annotations} Annotations can either be hidden from the {\sl View} menu (left) or individually from the context menu (right)}
1066 \label{annot}
1067 \end{center}
1068 \end{figure}
1069
1070 \exercise{Alignment Layout}{
1071 \label{exscreen}
1072 \exstep{Start Jalview and open the URL \textsf{http://www.jalview.org/examples/exampleFile.jar}. Select {\sl Format $\Rightarrow$ Wrap} from the alignment window menu. Experiment with the various options from the {\sl Format} menu. to adjust the ruler placement, sequence ID format and so on. }
1073 \exstep{Hide all the annotation rows by selecting {\sl View $\Rightarrow$ Show Annotations} from the alignment window menu. Reveal the annotations by selecting the same menu option.} 
1074 \exstep{Right click on the annotation row labels to bring up the context menu.  Select {\sl Hide This Row}. Bring up the context menu again and select {\sl Show All Hidden Rows} to reveal them}
1075 \exstep{Annotations can be reordered by clicking and dragging the row to the desired position. Click on the {\sl Consensus} row and drag it upwards to just above {\sl Quality}. The rows should now be reordered. Features and annotations are covered in more detail in Section \ref{featannot} below.}
1076 \exstep{Move the mouse to the top left hand corner of the Secondary Structure annotation row label - a grey up/down arrow symbol should appear - when this is shown, the height of the {\sl Annotation Area} can be changed by Clicking and dragging the mouse up or down.}
1077 }
1078
1079 \subsection{Graphical output}
1080 \label{figuregen}
1081 \parbox[c]{4in}{Jalview allows alignments figures to be exported in three different formats, each of which is suited to a particular purpose. Image export is via the {\sl File $\Rightarrow$ Export Image $\Rightarrow$ \ldots } alignment window menu option. }
1082 \parbox[c]{2in}{\centerline{\includegraphics[width=1.25in]{images/image.pdf}}}
1083
1084 \subsubsection{HTML}
1085
1086 \parbox[c]{3in}{HTML is the format used by web pages. Jalview outputs the alignment as an HTML table with all the colours and fonts as seen. Any additional annotation will also be embedded as sensitive areas on the page, such as URL links for each sequence's ID label. This file can then be viewed directly with any web browser. Each residue is placed in an individual table cell. Unwrapped alignments will produce a very wide page.}
1087 \parbox[c]{3.5in}{\centerline{\includegraphics[width=3in]{images/image_html.pdf}}}
1088
1089 \subsubsection{EPS}
1090 \parbox[c]{3in}{EPS is Encapsulated Postscript. It is the format of choice for publication and posters as it gives the highest quality output of any of the image types. It can be scaled indefinitely so will still look good on an A0 poster. This format can be read by most good presentation and graphics packages such as Adobe Illustrator. 
1091 }
1092 \parbox[c]{3.5in}{\centerline{\includegraphics[width=3in]{images/image_eps.pdf}} \par \centerline{Zoom Detail of EPS image.}}
1093
1094 \subsubsection{PNG}
1095 \parbox[c]{3in}{
1096 PNG is Portable Network Graphics. This output option produces an image that can be easily included in web pages and incorporated in presentations using e.g. Powerpoint or Open Office. It is a bitmap image so does not scale and is unsuitable for use on posters, or in publications.
1097
1098 For submission of alignment figures to journals, please use EPS\footnote{If the journal complains, {\em insist}.}.
1099 }
1100 \parbox[c]{3.5in}{\centerline{\includegraphics[width=3in]{images/image_png.pdf}} \par \centerline{Zoom Detail of PNG image.}}
1101  \exercise{Graphical Output}{
1102 \exstep{Load the example Jalview Jar file in Exercise \ref{exscreen}. Customise it how you wish but leave it unwrapped. Select {\sl File $\Rightarrow$ Export Image $\Rightarrow$ HTML} from the alignment menu. Save the file and open it in your favourite web browser.  }
1103 \exstep{Now wrap the alignment (Exercise \ref{exscreen}) and export the image to HTML again. Compare the two images. Note that the exported image matches the format displayed in the alignment window but annotations are not exported.}
1104 \exstep{Export the alignment using the {\sl File $\Rightarrow$ Export Image $\Rightarrow$ PNG} menu option. Open the file in an image viewer that allows zooming (eg. Paint or Photoshop on Windows, Preview on Mac OS X) and zoom in. Notice that the image is a bitmap and it becomes pixelated very quickly. Note also that the annotation lines are included in the image.}
1105 \exstep{Export the alignment using the {\sl File $\Rightarrow$ Export Image $\Rightarrow$ EPS} menu option. Open the file in a suitable program such as Ghostview or Preview (Mac OS X). Zoom in and note that the image is indefinitely scalable.}
1106 }
1107
1108 \chapter{Analysis and Annotation}
1109 \label{analysisannotation}
1110
1111 This chapter describes the annotation, analysis, and visualization tasks that the Jalview Desktop can perform. Section \ref{wkwithstructure} introduces the structure visualization capabilities of Jalview. In Section \ref{alignanalysis}, you will find details of the Tree building, viewing and PCA capabilities, alignment redundancy removal, pairwise alignments and alignment conservation analysis. Subsequently, in Section \ref{jvwebservices}, programs available remotely for multiple sequence alignment and secondary structure prediction are described.
1112
1113 Section \ref{featannot} describes the mechanisms provided by Jalview for interactive creation of sequence and alignment annotation and how they are displayed, imported and exported. Section \ref{featuresfromdb} discusses the retrieval of database references and establishment of sequence coordinate systems for the retrieval and display of features from databases and DAS annotation services. Finally, Section \ref{workingwithnuc} describes functions and visualization techniques relevant to working with nucleotide sequences, coding region annotation and nucleotide sequence alignments.
1114
1115 \section{Working with structures}
1116 \label{wkwithstructure}
1117 Jalview facilitates the use of protein structures for the analysis of alignments by providing a linked view of structures associated with protein sequences in the alignment. The Java based molecular viewing program Jmol\footnote{See the Jmol homepage \url{http://www.jmol.org} for more information.} has been incorporated\footnote{Earlier versions of Jalview included MCView - a simple main chain structure viewer. Structures are visualized as an alpha carbon trace and can be viewed, rotated and coloured in a structure viewer and the results interpreted on a sequence alignment.} which enables sophisticated molecular visualizations to be prepared and investigated alongside an analysis of associated sequences.
1118 PDB format files can be imported directly or structures can be retrieved from the the Macromolecular Structure Database (MSD) using the Sequence Fetcher (see \ref{fetchseq}).
1119
1120 \subsection{Automatic association of PDB structures with sequences}
1121 Jalview can automatically determine which structures are associated with a
1122 sequence if that sequence has an ID from a public database that contains
1123 cross-references to the PDB, such as Uniprot. Right-click on any sequence ID and
1124 select {\sl $<$Sequence ID$>$ $\Rightarrow$ Structure $\Rightarrow$
1125 Associate Structure with Sequence $\Rightarrow$ Discover PDB IDs } from the context menu (where {\sl $<$Sequence ID$>$} is the ID of the sequence on which
1126 you clicked) (Figure \ref{auto}). Jalview will attempt to associate the
1127 sequence with a Uniprot sequence and from there discover any associated PDB
1128 structures. This takes a few seconds and applies to all sequences in the
1129 alignment which have valid Uniprot IDs. On moving the cursor over the sequence
1130 ID the tool tip\footnote{Tip: The sequence ID tooltip can often become large for
1131 heavily cross referenced sequence IDs. Use the {\sl View $\Rightarow$ Sequence
1132 ID Tooltip $\Rightarrow$ } submenu to disable the display of database cross
1133 references or non-positional features. } now shows the Uniprot ID and any
1134 associated PDB structures.
1135
1136 \begin{figure}[htbp]
1137 \begin{center}
1138 %TODO fix formatting
1139 \parbox{1.5in}{
1140 {\centering 
1141 \begin{center}
1142 \includegraphics[width=1.5in]{images/auto1.pdf}
1143 \end{center}}
1144 } \parbox{3.25in}{
1145 {\centering 
1146 \begin{center}
1147 \includegraphics[scale=0.5]{images/auto2.pdf}
1148 \end{center}
1149 }
1150 } \parbox{1.5in}{
1151 {\centering 
1152 \begin{center} 
1153 \includegraphics[width=1.5in]{images/auto3.pdf}
1154 \end{center}
1155 }
1156 }
1157
1158 \caption{{\bf Automatic PDB ID discovery.} The tooltip (left) indicates that no PDB structure has been associated with the sequence. After PDB ID discovery (center) the tool tip now indicates the Uniprot ID and any associated PDB structures (right)}
1159 \label{auto}
1160 \end{center}
1161 \end{figure}
1162
1163 \subsection{Viewing Protein Structures}
1164 The structure viewer can be launched through the sequence ID context menu.
1165 Select {\sl Structure $\Rightarrow$ View Structure $\Rightarrow$ $<$PDB
1166 ID$>$}. The structure will be downloaded or loaded from the local file system,
1167 and shown as a ribbon diagram coloured according to the associated sequence in
1168 the current alignment view (Figure \ref{structure} (right)). The structure can
1169 be rotated by clicking and dragging in the structure window. The structure can
1170 be zoomed using the mouse scroll wheel (if available). Moving the mouse cursor
1171 over a sequence to which the structure is linked in the alignment panel
1172 highlights the respective residue's sidechain atoms. The sidechain highlight
1173 may be obscured by other parts of the molecule. Similarly, moving the cursor
1174 over the structure shows a tooltip and highlights the corresponding residue in
1175 the alignment. Often, the position highlighted may not be in the visible
1176 portion of the current alignment view. If the alignment window's {\sl View
1177 $\Rightarrow$ Automatic Scrolling } option is not selected, then you may have
1178 to manually move the alignment scroll bars to see the highlighted region.
1179
1180 \begin{figure}[htbp]
1181 \begin{center}
1182 \parbox{3in}{
1183 {\centering 
1184 \begin{center}
1185 \includegraphics[scale=0.5]{images/structure1.pdf}
1186 \end{center}
1187 }
1188 }
1189 \parbox{3.2in}{
1190 {\centering 
1191 \begin{center}
1192 \includegraphics[width=3in]{images/structure2.pdf}
1193 \end{center}
1194 }
1195 }
1196 \caption{{\bf Structure visualization} The structure viewer is launched from the sequence ID context menu (left) and allows the structure to be visualized using the embedded Jmol molecular viewer (right). }
1197 \label{structure}
1198 \end{center}
1199 \end{figure}
1200
1201 \subsubsection{Customising structure display}
1202
1203 Structure display can be modified using the {\sl Colour} and {\sl View} menus in the structure viewer. The background colour can be modified by selecting the {\sl Colours $\Rightarrow$ Background Colour\ldots} option.
1204
1205 By default, the structure will be coloured in the same way as the sequence in the associated alignment view. The structure can be coloured independently of the sequence by selecting an appropriate colour scheme from the {\sl Colours} menu. It can be coloured according to the alignment using the {\sl Colours $\Rightarrow$ By Sequence } option. The image in the structure viewer can be output to EPS or PNG format via the {\sl File $\Rightarrow$ Save As $\Rightarrow$ \ldots} submenu. The mapping between the structure and the sequence (How well and which parts of the  structure relate to the sequence) can be viewed with the {\sl File $\Rightarrow$ View Mapping} menu option.  
1206
1207 \subsubsection{Using the Jmol visualization interface }
1208
1209 Jmol has a comprehensive set of selection and visualization functions that are
1210 accessed from the Jmol popup menu (by right-clicking in the Jmol window or by
1211 clicking the Jmol logo). Molecule colour and rendering style can be
1212 manipulated, and distance measurements and molecular surfaces can be added to
1213 the view. It also has its own ``Rasmol\footnote{see
1214 http://www.rasmol.org}-like'' scripting language, which is described elsewhere\footnote{Jmol Wiki: \url{http://wiki.jmol.org/index.php/Scripting}
1215
1216 Jmol Scripting reference: \url{http://www.stolaf.edu/academics/chemapps/jmol/docs/}}. Jalview utilises the scripting language to interact with Jmol and to store the state of a Jmol visualization within Jalview archives, in addition to the PDB data file originally loaded or retrieved by Jalview. To access the Jmol scripting environment directly, use the {\sl Jmol $\Rightarrow$ Console} menu option.
1217
1218
1219 \exercise{Viewing Structures}{
1220 \exstep{Load the alignment at
1221 \textsf{http://www.jalview.org/examples/exampleFile.jar}. Right-click on the
1222 sequence ID label for any of the sequences (e.g. {\sl FER1\_SPIOL}) to bring up
1223 the context menu. Select {\sl FER1\_SPIOL $\Rightarrow$ Structure $\Rightarrow$
1224 Associate Structure with Sequence $\Rightarrow$ Discover
1225 PDB ids}. Jalview will now attempt to find PDB structures for the sequences in
1226 the alignment. } \exstep{ Right-click on the sequence ID for {\sl FER1\_SPIOL}.
1227 Select { \sl FER1\_SPIOL $\Rightarrow$ Structure $\Rightarrow$ View Structure
1228 $\Rightarrow$ 1A70} A structure viewing window appears. Rotate the molecule by clicking and dragging in the structure viewing box. Zoom with the mouse scroll wheel. } \exstep{Roll the mouse cursor along the {\sl FER1\_SPIOL} sequence in the alignment. Note that if a residue in the sequence maps to one in the structure, a label will appear next to that residue in the structure viewer. Move the mouse over the structure. Placing the mouse over a part of the structure will bring up a tool tip indicating the name and number of that residue. The corresponding residue in the sequence is highlighted in black. Clicking the alpha carbon toggles the highlight and residue label on and off. Try this by clicking on a set of three or four adjacent residues so that the labels are persistent, then finding where they are in the sequence. } \exstep{Select {\sl Colours $\Rightarrow$ Background Colour\ldots} from the structure viewer menu and choose a suitable colour. Press {\sl OK} to apply this. Select {\sl File $\Rightarrow$ Save As $\Rightarrow$ PNG} and save the image. View this with your web browser. }
1229 \exstep{Select {\sl File $\Rightarrow$ View Mapping} from the structure viewer menu. A new window opens showing the residue by residue alignment between the sequence and the structure.} 
1230
1231 \exstep{Select {\sl File $\Rightarrow$ Save $\Rightarrow$ PDB file} and choose a new filename to save the PDB file. Once the file is saved, open the location in your file browser (or explorer window) and drag the PDB file that you just saved on to the Jalview desktop (or load it from the {\sl Jalview Desktop $\Rightarrow$ Input Alignment $\Rightarrow$ From File } menu). Verify that you can open and view the associated structure from the sequence ID pop-up menu's {\sl Structure } submenu in the new alignment window.}
1232
1233 \exstep{Right click on the structure to bring up the Jmol window. Explore the menu options. Try to change the style of molecular display - by first using the {\sl Jmol $\Rightarrow$ Select $\Rightarrow$ all} command, and then the {\sl Jmol $\Rightarrow$ Style $\Rightarrow$ Scheme $\Rightarrow$ Ball and stick} command.}
1234 \exstep{Use the {\sl File $\Rightarrow$ Save As .. } function to save the alignment as a Jalview Project. Now close the alignment and the structure view, and load the project file you just saved.
1235
1236 Verify that the Jmol display is as it was when you just saved the file.}
1237 }
1238
1239 \section{Analysis of alignments}
1240 \label{alignanalysis}
1241 Jalview provides support for sequence analysis in two ways. A number of analytical methods are `built-in' and run inside Jalview itself and are mostly accessed from the {\sl Calculate} alignment window menu. Computationally intensive analyses are run outside Jalview via web services - these are typically accessed via the {\sl Web Services} menu, and described in Section \ref{jvwebservices}. In this section, we describe the built-in analysis capabilities common to both the Jalview Desktop and the JalviewLite applet.
1242  
1243 \subsection{PCA}
1244 This calculation creates a spatial representation of the similarities within the current selection or the whole alignment if no selection has been made. After the calculation finishes, a 3D viewer displays the each sequence as a point in 3D `similarity space'. Sets of similar sequences tend to lie near each other in this space.
1245 Note: The calculation is computationally expensive, and may fail for very large sets of sequences - because the JVM has run out of memory. Memory issues were discussed in Section \ref{memorylimits}.
1246 \subsubsection{What is PCA?}
1247
1248 Principal components analysis is a technique for examining the structure of complex data sets. The components are a set of dimensions formed from the measured values in the data set, and the principle component is the one with the greatest magnitude, or length. The sets of measurements that differ the most should lie at either end of this principle axis, and the other axes correspond to less extreme patterns of variation in the data set.
1249 In this case, the components are generated by an eigenvector decomposition of the matrix formed from the sum of BLOSUM scores at each aligned position between each pair of sequences. The basic method is described in the 1995 paper by {\sl G. Casari, C. Sander} and {\sl A. Valencia} \footnote{{\sl Nature Structural  Biology} (1995) {\bf 2}, 171-8. \rPMID: 7749921} and implemented at the SeqSpace server at the EBI.
1250
1251 \subsubsection{The PCA Viewer}
1252
1253 PCA analysis can be launched from the {\sl Calculate $\Rightarrow$ Principle Component Analysis} menu option. PCA requires a selection containing at least 4 sequences.  A window opens containing the PCA tool (Figure \ref{PCA}). Each sequence is represented by a square, coloured by the background colour of the sequence ID label. The axes can be rotated by clicking and dragging the left mouse button and zoomed using the $\uparrow$ and $\downarrow$ keys or the scroll wheel of the mouse (if available).  A tool tip appears if the cursor is placed over a sequence. Sequences can be selected by clicking on them. [CTRL]-Click can be used to select multiple sequences. 
1254 \begin{figure}[hbtp]
1255 \begin{center}
1256 \includegraphics[width=2in]{images/PCA1.pdf}
1257 \includegraphics[width=3in]{images/PCA3.pdf}
1258 \caption{{\bf PCA Analysis} }
1259 \label{PCA}
1260 \end{center}
1261 \end{figure}
1262 Labels will be shown for each sequence by toggling the {\sl View $\Rightarrow$ Show Labels} menu option, and the plot background colour changed via the {\sl View $\Rightarrow$ Background Colour..} dialog box. A graphical representation of the PCA plot can be exported as an EPS or PNG image via the {\sl File $\Rightarrow$ Save As $\Rightarrow$ \ldots } submenu.
1263
1264 \exercise{Principle Component Analysis}{
1265 \exstep{Load the alignment at
1266 \textsf{http://www.jalview.org/examples/exampleFile.jar} and select {\sl Select
1267 $\Rightarrow$ Undefine Groups}. } \exstep{Select the menu option {\sl Calculate $\Rightarrow$ Principle Component Analysis}. A new window will open. Move this window so that the tree, alignment and PCA viewer window are all visible. Try rotating the plot by clicking and dragging the mouse on the plot in the PCA window. Note that clicking on points in the plot will highlight them on the alignment and tree. }
1268 \exstep{
1269 Click on the tree window. Careful selection of the tree partition location will divide the alignment into a number of groups, each of a different colour. Note how the colour of the sequence ID label matches both the colour of the partitioned tree and the points in the PCA plot.
1270 }
1271 }
1272
1273 \subsection{Trees}
1274 \label{trees}
1275 Jalview can calculate and display trees, providing interactive tree-based grouping of sequences though a tree viewer. All trees are calculated via the {\sl Calculate $\Rightarrow$ Calculate Tree $\Rightarrow$ \ldots} submenu. Trees can be calculated from distance matrices determined from \% identity or aggregate BLOSUM 62 score using either average distance (UPGMA) or Neighbour joining algorithms. The input data for a tree calculation is either the visible portions of the current selection, or the whole alignment if no selection is present.
1276
1277 On calculating a tree, a new window opens (Figure \ref{trees1}) which contains
1278 the tree. Various display options can be found in the tree window {\sl View}
1279 menu, and export options in the {\sl File $\Rightarrow$ Save As} submenu.
1280 Newick format is a standard file format for trees which allows them to be
1281 exported to other programs.  Jalview can also read in external trees in Newick
1282 format via the {\sl File $\Rightarrow$ Load Associated Tree} menu option. Leaf
1283 names on imported trees will be matched to the associated alignment - unmatched
1284 leaves will still be displayed, and can be highlighted using the {\sl View
1285 $\Rightarrow$ Show Unlinked Leaves} menu option.
1286
1287
1288 \begin{figure}
1289 \begin{center}
1290 \includegraphics[width=2.5in]{images/trees1.pdf}
1291 \includegraphics[width=2.5in]{images/trees2.pdf}
1292 \includegraphics[width=1.25in]{images/trees4.pdf}
1293 \caption{{\bf Calculating Trees} Jalview provides four built in models for calculating trees. Jalview can also load precalculated trees in Newick format (right).}
1294 \label{trees1}
1295 \end{center}
1296 \end{figure}
1297
1298
1299 Clicking on the tree brings up a cursor across the height of the tree. The sequences are automatically partitioned and coloured (Figure \ref{trees2}). To group them together, select the {\sl Calculate $\Rightarrow$ Sort $\Rightarrow$ By Tree Order} alignment window menu option and the correct tree. The sequences will then be sorted according to the leaf order currently shown in the tree view. The coloured background to the sequence IDs can be removed with {\sl Select $\Rightarrow$ Undefine Groups} from the alignment window menu.
1300
1301 \begin{figure}
1302 \begin{center}
1303 \includegraphics[width=5in]{images/trees3.pdf}
1304 \caption{{\bf Interactive Trees} The tree level cutoff can be used to designate groups in Jalview}
1305 \label{trees2}
1306 \end{center}
1307 \end{figure}
1308
1309 %\subsubsection{Multiple Views and Input Data recovery from PCA and Tree Viewers}
1310 % move to ch. 3 ?
1311 %Both PCA and Tree viewers are linked analysis windows. This means that their selection and display are linked to a particular alignment, and control and reflect the selection state for a particular view.
1312
1313 \subsubsection{Recovering input data for a tree or PCA plot calculation}
1314 \parbox[c]{5in}{
1315 The {\sl File $\Rightarrow$ Input Data } option will open a new alignment window containing the original data used to calculate the tree or PCA plot (if available). This function is useful when a tree has been created and then the alignment subsequently changed. 
1316 }
1317 \parbox[c]{1.25in}{\centerline{\includegraphics[width=1.25in]{images/pca_fmenu.pdf}
1318 }}
1319
1320 \subsubsection{Changing the associated view for a tree or PCA viewer}
1321 \parbox[c]{4in}{
1322 The {\sl View $\Rightarrow$ Associated View $\Rightarrow$ .. } submenu is shown when the viewer is associated with an alignment that is involved in multiple views. Selecting a different view does not affect the tree or PCA data, but will change the colouring and display of selected sequences in the display in accord with the colouring and selection state of the newly associated view. 
1323 } \parbox[c]{3in}{\centerline{
1324 \includegraphics[width=2.5in]{images/pca_vmenu.pdf} }}
1325
1326
1327 \exercise{Trees}{
1328 \exstep{ Open the alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}. Select {\sl Calculate $\Rightarrow$ Calculate Tree $\Rightarrow$ Neighbour Joining Using BLOSUM62}. A new tree window will appear.}
1329 \exstep{Click on the tree window. A cursor will appear. Note that placing this cursor divides the tree into a number of groups by colour. Place the cursor to give about 4 groups, then select {\sl Calculate $\Rightarrow$ Sort $\Rightarrow$ By Tree Order $\Rightarrow$ Neighbour Joining Tree using BLOSUM62 from ... }. The sequences are reordered to match the order in the tree and groups are formed implicitly.}
1330 \exstep{Select {\sl Calculate $\Rightarrow$ Calculate Tree $\Rightarrow$ Neighbour Joining Using \% Identity}. A new tree window will appear. The group colouring makes it easy to see the diferences between the two trees, calculated using different methods.}
1331 \exstep{Select from sequence 2 column 60 to sequence 12 column 123. Select  {\sl Calculate $\Rightarrow$ Calculate Tree $\Rightarrow$ Neighbour Joining Using BLOSUM62}. A new tree window will appear. It can be seen that the tree contains 11 sequences. It has been coloured according to the already selected groups from the first tree and is calculated purely from the residues in the selection. 
1332 Comparing the location of individual sequences between the two trees illustrates the importance of selecting appropriate regions of the alignment for the calculation of trees. 
1333 }
1334 \exstep{Recover the input data for the tree you just calculated. Check the {\sl Edit $\Rightarrow$ Pad Gaps } option is not ticked, and insert one gap in the alignment. Now select {\sl Calculate $\Rightarrow$ Calculate Tree $\Rightarrow$ Neighbour Joining Using BLOSUM62}. 
1335
1336 A warning dialog box {\bf ``Sequences must be aligned'' } appears because the sequences input to the tree calculation are of different lengths. }
1337
1338 \exstep{Now select {\sl Edit $\Rightarrow$ Pad Gaps } and try to perform the tree calculation again - this time a new tree should appear.
1339
1340 This demonstrates the use of the {\sl Pad Gaps } editing preference, which ensures that all sequences are the same length after editing. }
1341
1342 }
1343
1344 \subsection{Tree Based Conservation Analysis}
1345 \label{treeconsanaly}
1346
1347 Trees reflect the pattern of global sequence similarity exhibited by the
1348 alignment or region within the alignment that was used for their calculation.
1349 The Jalview tree viewer enables sequences to be partitioned into groups based
1350 on the tree, by clicking within the tree viewer window. Once subdivided, the
1351 conservation between and within groups can be visually compared in order to
1352 better understand the pattern of similarity revealed by the tree, and the
1353 variation within the clades partitioned by the grouping. The conservation based
1354 colourschemes and the group associated conservation and consensus annotation
1355 (enabled using the alignment window's {\sl View $\Rightarrow$ Automatic
1356 Annotation $\Rightarrow$ Group Consensus} and {\sl Group Conservation} options)
1357 can help when working with larger alignments.
1358
1359 \exercise{Tree Based Conservation Analysis}{
1360 \label{consanalyexerc}
1361 \exstep{Load the PF03460 Seed alignment using the sequence fetcher. Colour it with the {\sl Taylor colourscheme}, and apply {\sl Conservation } shading. }
1362 \exstep{Build a Neighbourjoining tree using BLOSUM62 and use the sort submenu to order alignment using the calculated tree.}
1363 \exstep{Select a point on the tree to partition the alignment, and examine the variation in colouring between different groups. 
1364
1365 You may find it easier to browse the alignment by if you uncheck the {\sl Show Annotations} view option, and open the overview window to aid navigation.}
1366 \exstep{Try changing the colourscheme to BLOSUM62 (whilst ensuring that {\sl Apply Colour to All Groups} is selected)}
1367 {\sl Note: You may want to save the alignment and tree as a project file, since
1368 it is used in the next few exercises. } }
1369
1370 \subsection{Redundancy Removal}
1371
1372 The redundancy removal dialog box is opened using the {\sl Edit $\Rightarrow$ Remove Redundancy\ldots} option in the alignment menu. As its menu option placement suggests, this is actually an alignment editing function, but it is convenient to describe it here. The redundancy removal dialog box presents a percentage identity slider which sets the redundancy threshold. Aligned sequences which exhibit a percentage identity greater than the current threshold are highlighted in black. The [Remove] button can then be used to delete these sequences from the alignment as an edit operation\footnote{Which can usually be undone. A future version of Jalview may allow redundant sequences to be hidden, or represented, rather than deleted.}.
1373 \begin{figure}
1374 \begin{center}
1375 \includegraphics[width=5.5in]{images/redundancy.pdf}
1376 \end{center}
1377 \label{removeredundancydialog}
1378 \caption{The Redundancy Removal dialog box opened from the edit menu. Sequences that exceed the current percentage identity threshold and are to be removed are highlighted in black.}
1379 \end{figure}
1380
1381 \exercise{Remove redundant sequences}{
1382 \exstep{Re-use or recreate the alignment and tree which you worked with in the
1383 tree based conservation analysis exercise (exercise \ref{consanalyexerc})}
1384 \exstep{Open the Remove Redundancy dialog and adjust the threshold to 90\%. Remove the sequences that are more than 90\% similar under this alignment.}
1385 \exstep{Select the Tree viewer's {\sl View $\Rightarrow$ Show Linked Leaves} option, and note that the removed sequences are now prefixed with a * in the tree view.}
1386 \exstep{Use the [Undo] button on the dialog to recover the sequences. Note that the * symbols disappear from the tree display.}
1387 \exstep{Experiment with the redundancy removal and observe the relationship between the percentage identity threshold and the pattern of unlinked nodes in the tree display.}
1388 }
1389
1390 \subsection{Subdividing the alignment according to specific mutations}
1391
1392 It is often necessary to explore variations in an alignment that may correlate
1393 with mutations observed in a particular region; for example, sites
1394 exhibiting single nucleotide polymorphism, or residues involved in substrate
1395 recognition in an enzyme. One way to do this would be to calculate a tree using
1396 the specific region, and subdivide it in order to partition the alignment.
1397 However, calculating a tree can be slow for large alignments, and the tree may be difficult to partition when complex mutation patterns are being analysed. The {\sl Select $\Rightarrow$ Make groups for
1398 selection } function was introduced to make this kind of analysis easier. When
1399 selected, it will use the characters in the currently selected region to
1400 subdivide the alignment. For example, if a single column is selected, then the
1401 alignment (or each group defined on the alignment) will be divided into groups
1402 based on the residue or nucleotide found at that position. These new groups are
1403 annotated with the characters in the selected region, and Jalview's group based
1404 conservation analysis annotation and colourschemes can then be used to reveal
1405 any associated pattern of sequence variation across the whole alignment.
1406
1407 \subsection{Automated annotation of Alignments and Groups}
1408
1409 On loading a sequence alignment, Jalview will
1410 normally\footnote{Automatic annotation can be turned off in the
1411 {\sl Visual } tab in the {\sl Tools $\Rightarrow$ Preferences } dialog box.}
1412 calculate a set of automatic annotation rows which are shown below the
1413 alignment. For nucleotide sequence alignments, only an alignment
1414 consensus row will be shown, but for amino acid sequences,
1415 alignment quality (based on BLOSUM62) and physicochemical conservation will
1416 also be shown. Conservation is calculated according to Livingstone and
1417 Barton\footnote{{\sl "Protein Sequence Alignments: A Strategy for the Hierarchical Analysis of Residue Conservation."
1418 } Livingstone C.D. and Barton G.J. (1993) {\sl CABIOS } {\bf 9}, 745-756}.
1419 Consensus is the modal residue (or {\tt +} where there is an equal top
1420 residue). The inclusion of gaps in the consensus calculation can be toggled by
1421 right-clicking on the the Consensus label and selecting {\sl Ignore Gaps in
1422 Consensus} from the context menu. Quality is a measure of the inverse
1423 likelihood of unfavourable mutations in the alignment. Further details on these
1424 calculations can be found in the on-line documentation.
1425
1426 These annotations can be hidden and deleted but are only created on loading an
1427 alignment. If they are deleted then the alignment should be saved and reloaded
1428 to restore them. Jalview provides a toggle to autocalculate a consensus
1429 sequence upon editing. This is normally left selected but for large alignments
1430 can be turned off via the {\sl Calculate $\Rightarrow$ Autocalculate
1431 Consensus} menu option if the interface is too sluggish.
1432
1433 \subsubsection{Group Associated Annotation}
1434 \label{groupassocannotation}
1435 Group associated consensus and conservation annotation rows reflect the
1436 sequence variation within a particular group. Their calculation is enabled
1437 by selecting the {\sl Group Conservation} or {\sl Group Consensus} options in
1438 the {\sl View $\Rightarrow$ Automatic Annotation } submenu of the alignment
1439 window. 
1440
1441 \subsubsection{Alignment and Group Sequence Logos}
1442 \label{seqlogos}
1443
1444 The consensus annotation row that is shown below the alignment can be overlaid
1445 with a sequence logo that reflects the symbol distribution at each column of
1446 the alignment. Right click on the Consensus annotation row and select the 'Show
1447 Logo' option to display the Consensus profile for the group or alignment.
1448 Sequence logos can be enabled by default for all new alignments {\sl via} the
1449 Visual tab in the Jalview desktop's preferences dialog box.
1450
1451 \exercise{Group conservation analysis}{
1452 \exstep{Re-use or recreate the alignment and tree which you worked with in the
1453 tree based conservation analysis exercise (exercise \ref{consanalyexerc})} \exstep{Create a new view, and ensure the annotation panel is displayed, and
1454 enable the display of {\sl Group Consensus}, and the display of sequence
1455 logos to make it easier to see the different residue populations within each group.}
1456 \exstep{Select a column exhibiting about 50\% conservation that lies within the
1457 central conserved region of the alignment. Subdivide the alignment according to
1458 this selection using {\sl Select $\Rightarrow$ Make groups for selection}.}
1459 \exstep{Re-order the alignment according to the new groups that have been
1460 defined. Click on the group annotation row IDs to select groups exhibiting a
1461 specific mutation.}
1462 \exstep{Select another column exhibiting about 50\% conservation
1463 overall, and subdivide the alignment further. Note that the new groups
1464 inherit the names of the original groups, allowing you to identify the
1465 combination of mutations that resulted in the subdivision.
1466 }
1467 \exstep{Clear the groups, and try to subdivide the alignment using two
1468 non-adjacent columns.
1469 {\sl Hint: You may need to hide the intervening columns
1470 before you can select both of the columns that you wish to use to subdivide
1471 the alignment.}}
1472 \exstep{Switch back to the original view, and experiment with subdividing the tree groups made in the previous excercise.}
1473 }
1474
1475 \subsection{Other Calculations}
1476
1477
1478 \subsubsection{Pairwise Alignments}
1479
1480 Jalview can calculate optimal pairwise alignments between arbitrary sequences via the {\sl Calculate $\Rightarrow$ Pairwise Alignments\ldots} menu option. Global alignments of all pairwise combinations of the selected sequences are performed and the results returned in a text box.
1481
1482 \begin{figure}[]
1483 \begin{center}
1484 \includegraphics[width=4in]{images/pairwise.pdf}
1485 \caption{{\bf Pairwise alignment of sequences.} Pairwise alignments of three selected sequences are shown in a textbox.}
1486 \label{pairwise}
1487 \end{center}
1488 \end{figure}
1489
1490 \pagebreak[2]
1491
1492 \section{Webservices}
1493 \label{jvwebservices}
1494 The term ``Webservices'' refers to a variety of data exchange
1495 mechanisms based on HTTP.\footnote{HTTP: Hyper-Text Transfer Protocol.} 
1496
1497 \parbox[c]{4.5in}{Jalview can exploit public webservices to access databases
1498 remotely, and also submit data to public services by opening pages with your web browser. These types of
1499 services are `one-way', {\sl i.e.} data is either sent to the webservice or
1500 retrieved from it by Jalview. The desktop application can also interact
1501 with `two-way' remote analysis services in order to offload computationally
1502 intensive tasks to High Performance Computing facilities.}
1503 \parbox[c]{1.75in}{\includegraphics[width=1.65in]{images/wsmenu.pdf}}
1504
1505 \subsection{One way web services}
1506
1507 There are three types of one way service in jalview. Database services,
1508 which were introduced in in Section \ref{fetchseq}, provide sequence and
1509 alignment data. They can also be used to add sequence IDs to an alignment
1510 imported from a local file, prior to further annotation retrieval, as described
1511 in Section \ref{featuresfromdb}. A second type of one way service is provided
1512 by Jalview's DAS sequence feature retrieval system, which is described
1513 in Section \ref{dasfretrieval}. The final type of one way service are sequence
1514 and ID submission services, exemplified by the `Envision2 Services' provided
1515 by the ENFIN Consortium\footnote{ENFIN is the European Network for Functional
1516 INtegration. Please see http://www.enfin.org for more information. }.
1517
1518 \subsubsection{One-way submission services}
1519 Jalview can use the system's web browser to submit sets of sequences and
1520 sequence IDs to web based applications. Single sequence IDs can be passed to
1521 a web site using the user definable URL links listed under the {\sl
1522 Links} submenu of the sequence ID popup menu. These are configured
1523 in the {\sl Connections} tab of the {\sl Preferences} dialog box.
1524
1525 The Envision2 services presented in the webservice menu provides are the first
1526 example of one way services where multiple sequences or sequence IDs can be
1527 sent. The {\sl Web services $\Rightarrow$ Envision2 Services} menu entry
1528 provides two sub-menus that enable you to submit the sequences or IDs
1529 associated with the alignment or just the currently selected sequences to one
1530 of the Envision2 workflows. Selecting any one will open a new browser window on
1531 the Envision2 web application. The menu entries and their tooltips provide
1532 details of the Envision2 workflow and the dataset set that will be submitted
1533 ({\sl i.e.} the database reference type, or associated sequence subset). Please
1534 note, due to technical limitations, Jalview can currently only submit small
1535 numbers of sequences to the workflows - if no sequence or ID submissions are
1536 presented in the submenus, then try to select a smaller number of sequences to
1537 submit.
1538
1539 \subsection{Remote Analysis Services}
1540 Remote analysis services enable Jalview to use external computational
1541 facilities. There are curently two types of service - multiple sequence
1542 alignment and protein secondary structure prediction. In both cases, Jalview
1543 will construct a job based on the alignment or currently selected sequences, ask
1544 the remote server to run the job, monitor status of the job and, finally,
1545 retrieve the results of the job and display them. The Jalview user is kept
1546 informed of the progress of the job through a status window.
1547
1548 Currently, web service jobs and their status windows are not stored in Jalview
1549 Project Files\footnote{This may be rectified in future versions.}, so it is
1550 important that you do not close Jalview whilst a job is running. It is also
1551 essential that you have a continuous network connection in order to
1552 successfully use Web Services from Jalview, since it periodically checks the
1553 progress of running jobs.
1554
1555 \subsection{Multiple Sequence Alignment}
1556
1557 Sequences can be aligned using any of three algorithms: ClustalW\footnote{{\sl "CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position specific gap penalties and weight matrix choice."} Thompson JD, Higgins DG, Gibson TJ (1994) {\sl  Nucleic Acids Research} {\bf 22}, 4673-80}, Muscle\footnote{{\sl "MUSCLE: a multiple sequence alignment method with reduced time and space complexity"} Edgar, R.C. (2004) {\sl BMC Bioinformatics} {\bf 5}, 113}  or MAFFT\footnote{{\sl "MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform"}  Katoh, K., Misawa, K., Kuma, K. and Miyata, T. (2002) {\sl  Nucleic Acids Research} {\bf 30}, 3059-3066.  and {\sl "MAFFT version 5: improvement in accuracy of multiple sequence alignment"} Katoh, K., Kuma, K., Toh, H. and Miyata, T. (2005) {\sl Nucleic Acids Research} {\bf 33}, 511-518.} Of these, ClustalW is the slowest but is historically the most widely used. Muscle is fast and probably the most accurate for smaller alignments and MAFFT is probably the best for large alignments. 
1558
1559
1560 To run an alignment web service, select the appropriate method from the {\sl
1561 Web Service $\Rightarrow$  Alignment $\Rightarrow$ \ldots} submenu (Figure
1562 \ref{webservices}). A progress window will appear giving information about the
1563 job and any errors that occur. After successful completion of the job, a new
1564 window is opened with the results, in this case an alignment. By default, the
1565 new alignment will be ordered in the same way as the input sequences;
1566 however, many alignment programs re-order the input to place homologous
1567 sequences close together. This ordering can be recovered using the 'Original
1568 ordering' entry within the {\sl Calculation $\Rightarrow$ Sort } sub menu. 
1569
1570 \begin{figure}[htbp]
1571 \begin{center}
1572 \parbox[c]{1.5in}{\includegraphics[width=1.5in]{images/ws1.pdf}}
1573 \parbox[c]{2.5in}{\includegraphics[width=2.5in]{images/ws2.pdf}}
1574 \parbox[c]{2in}{\includegraphics[width=2in]{images/ws3.pdf}}
1575 \caption{{\bf Multiple alignment via web services} The appropriate method is
1576 selected from the menu (left), a status box appears (centre), and the results
1577 appear in a new window (right)}
1578 \label{webservices}
1579 \end{center}
1580 \end{figure}
1581
1582 \subsubsection{Realignment}
1583
1584 The re-alignment option is currently only supported by ClustalW. When performing a re-alignment, Jalview submits the current selection to the alignment service complete with any existing gaps. This approach is useful when one wishes to align additional sequences to an existing alignment without any further optimisation to the existing alignment. The Re-alignment service provided by ClustalW in this case is effectively a simple form of profile alignment. 
1585
1586 \subsubsection{Alignments of sequences that include hidden regions}
1587
1588 If the view or selected region that is submitted for alignment contains hidden regions, then only the visible sequences will be submitted to the service. Furthermore, each contiguous segment of sequences will be aligned independently (resulting a number of alignment `subjobs' appearing in the status window). Finally, the results of each subjob will be concatenated with the hidden regions in the input data prior to their display in a new window. This approach ensures that 1) hidden column boundaries in the input data are preserved in the resulting alignment - in a similar fashion to the constraint that hidden columns place on alignment editing (see Section \ref{lockededits}). 2) hidden columns can be used to preserve existing parts of an alignment whilst the visible parts are locally refined. 
1589
1590 \exercise{Multiple Sequence Alignment}{
1591 \exstep{ Close all windows and open the alignment at {\sf http://www.jalview.org/tutorial/unaligned.fa}.  Select {\sl Web Service $\Rightarrow$ Alignment $\Rightarrow$ Muscle Multiple Protein Sequence Alignment}. A window will open giving the job status. After a short time, a second window will open with the results of the alignment.}
1592 \exstep{Select the first sequence set by clicking on the window and try running ClustalW and MAFFT (from the {\sl Web Services $\Rightarrow$ Alignment} menu) on the same initial alignment. Compare them and you should notice small differences.
1593 }
1594 \exstep{Select the last three sequences in the MAFFT alignment, and de-align them with {\sl Edit $\Rightarrow$ Remove All Gaps}. Press [ESC] to deselect them and then submit the view for re-alignment with ClustalW.}
1595 \exstep{Use [CTRL]-Z to recover the alignment of the last three sequences in the MAFFT alignment. Once the ClustalW re-alignment has completed, compare the results of re-alignment of the three sequences with their alignment in the original MAFFT result.}
1596 \exstep{Select columns 60 to 125 in the original MAFFT alignment and hide them. Select {\sl Web Services $\Rightarrow$ Alignment $\Rightarrow$ MAFFT} to submit the visible portion of the alignment to MAFFT. When the web service job pane appears, note that there are now two alignment job status panes shown in the window.}
1597 \exstep{When the MAFFT job has finished, compare the alignment of the N-terminal visible region in the result with the corresponding region of the original alignment. If you wish, select and hide a few more columns in the N-terminal region, and submit the alignment to the service again and explore the effect of local alignment on the non-homologous parts of the N-terminal region.} 
1598 }
1599
1600
1601 \subsection{Protein Secondary Structure Prediction}
1602
1603 Protein secondary structure prediction is performed using the
1604 Jpred\footnote{{\sl ``The Jpred 3 Secondary Structure Prediction Server''} Cole, C., Barber, J. D. and Barton, G. J. (2008) {\sl Nucleic Acids Research} {\bf 36}, (Web Server Issue) W197-W201
1605
1606 {\sl ``Jpred: A Consensus Secondary Structure Prediction Server''} Cuff, J. A.,
1607 Clamp, M. E., Siddiqui, A. S., Finlay, M. and Barton, G. J. (1998) {\sl
1608 Bioinformatics} {\bf 14}, 892-893} server at the University of
1609 Dundee\footnote{http://www.compbio.dundee.ac.uk/www-jpred/}. The behaviour of
1610 this calculation depends on the current selection:
1611 \begin{list}{$\circ$}{}
1612 \item If nothing is selected, Jalview will check the length of each alignment row to determine if the visible sequences in the view are aligned.
1613 \begin{list}{-}{}
1614               \item If all rows are the same length (often due to the application of the {\sl Edit $\Rightarrow$ Pad Gaps} option), then a JNet prediction will be run for the first sequence in the alignment, using the current alignment as the profile to use for prediction.
1615               \item  Otherwise, just the first sequence will be submitted for a full JNet prediction.
1616 \end{list}
1617 \item If just one sequence (or a region on one sequence) has been selected, it will be submitted to the automatic JNet prediction server for homolog detection and prediction. 
1618 \item If a set of sequences are selected, and they appear to be aligned using the same criteria as above, then the alignment will be used for a Jnet prediction on the first sequence in the set (that is, the one that appears first in the alignment window).
1619 \end{list}
1620 Jpred is launched in the same way as the other web services. Select {\sl Web
1621 Services $\Rightarrow$ Secondary Structure Prediction $\Rightarrow$ JNet
1622 Secondary Structure Prediction} from the alignment window menu
1623 (Figure \ref{jpred}). A status window opens to inform you of the progress of
1624 the job. Upon completion, a new alignment window opens and the Jpred
1625 predictions are included as annotations. Consult the Jpred documentation for
1626 information on interpreting these results.
1627
1628 \begin{figure}[htbp]
1629 \begin{center}
1630 \includegraphics[width=2.25in]{images/jpred1.pdf}
1631 \includegraphics[width=3in]{images/jpred2.pdf}
1632 \caption{{\bf Secondary Structure Prediction} Status (left) and results (right) windows for JNet predictions. }
1633 \label{jpred}
1634 \end{center}
1635 \end{figure}
1636
1637 \subsubsection{Hidden Columns and JNet Predictions}
1638 \label{hcoljnet}
1639 Hidden columns can be used to exclude parts of a sequence or profile from the
1640 input sent to the JNet service. For instance, if a sequence is known to include
1641 a large loop insertion, hiding that section prior to submitting the JNet
1642 prediction may result in a more reliable\footnote{This, of course, cannot be guaranteed, but the profile
1643 calculated by JNet will at least be different.} secondary structure prediction
1644 either side of the insertion. Prediction results returned from the service will
1645 be mapped back onto the visible parts of the sequence, to ensure a single frame
1646 of reference is maintained in your analysis.
1647
1648 \exercise{Secondary Structure Prediction}{
1649 \label{secstrpredex}
1650 \exstep{ Open the alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}. Select the sequence {\sl FER\_MESCR} by clicking on the sequence ID. Then select {\sl Web Services $\Rightarrow$ Secondary Structure Prediction $\Rightarrow$ JNet Secondary Structure Prediction} from the alignment window menu. A status window will appear and after some time a new window with the JPred prediction will appear. Note that the number of sequences in the results window is many more than in the original alignment as JNet performs a PSI-BLAST search to expand the prediction dataset.
1651 }
1652 % TODO: check how long this takes - about 2 mins once it gets on the cluster.
1653 \exstep{
1654 Select a different sequence and perform a JNet prediction in the same way. There will probably be minor differences in the predictions.
1655 }
1656 \exstep{
1657 Select the second sequence prediction, and copy and paste it into the first prediction window. You can now compare the two predictions. Jnet secondary structure prediction annotation are examples of {\bf sequence associated alignment annotation}.
1658 % which is described in Section \ref{seqassocannot} below.
1659 }
1660 \exstep{
1661 Select and hide some columns in one of the profiles that were returned from the JNet service, and then submit the profile for prediction again. 
1662 }
1663 \exstep{
1664 When you get the result, verify that the prediction has not been made for the hidden parts of the profile, and that the JPred reliability scores differ from the prediction made on the full profile. 
1665
1666 {\sl Note: you may want to keep this data for use in exercise \ref{viewannotfileex}.}
1667 }
1668 }
1669
1670
1671 \section{Features and Annotation}
1672 \label{featannot}
1673 Features and annotations are additional information that is overlaid on the sequences and the alignment. Generally speaking, annotations are associated with columns in the alignment. Features are associated with specific residues in the sequence. 
1674
1675 Annotations are rendered below the alignment, in the annotation panel, and often reflect properties of the alignment as a whole.  The conservation, consensus and quality scores are examples of dynamic annotation. As the alignment changes, these annotations will change along with it. Conversely, sequence features are properties of the individual sequences. They do not change with the alignment, but are shown mapped on to specific residues within the alignment. 
1676
1677 Features and annotation can be interactively created, or retrieved from external data sources. DAS (the Distributed Annotation System) is the primary source of sequence features, whilst webservices like JPred (see \ref{jpred} above) can be used to analyse a given sequence or alignment and generate annotation for it.
1678
1679
1680 \subsection{Creating sequence features}
1681 Sequence features can be created simply by selecting the area in a sequence (or sequences) to form the feature and selecting {\sl Selection $\Rightarrow$ Create Sequence Feature } from the right-click context menu (Figure \ref{features}). A dialogue box allows the user to customise the feature with respect to name, group, and colour. The feature is then associated with the sequence. Moving the mouse over a residue associated with a feature brings up a tool tip listing all features associated with the residue.
1682
1683 \begin{figure}[htbp]
1684 \begin{center}
1685 \includegraphics[width=2in]{images/feature1.pdf}
1686 \includegraphics[width=2.5in]{images/feature2.pdf}
1687 \includegraphics[width=1.5in]{images/feature3.pdf}
1688 \caption{{\bf Creating sequence features.} Features can readily be created from selections via the context menu and are then displayed on the sequence. }
1689 \label{features}
1690 \end{center}
1691 \end{figure}
1692
1693 Creation of features from a selection spanning multiple sequences results in the creation of one feature per sequence. Each feature remains associated with it's own sequence.
1694
1695 \subsection{Customising feature display}
1696
1697 Feature display can be toggled on or off by selecting the {\sl View
1698 $\Rightarrow$ Show Sequence Features} menu option. When multiple features are
1699 present it is usually necessary to customise the display. Jalview allows the
1700 display, colour, rendering order and transparency of features to be modified
1701 via the {\sl View $\Rightarrow$ Feature Settings\ldots} menu option. This
1702 brings up a dialogue window (Figure \ref{custfeat}) which allows the
1703 visibility of individual feature types to be selected, colours changed (by
1704 clicking on the colour of each sequence feature type) and the rendering order
1705 modified by dragging feature types to a new position in the list. Dragging the
1706 slider alters the transparency of the feature rendering. The Feature
1707 Settings dialog also includes functions for more advanced feature shading
1708 schemes and buttons for sorting the alignment according to the distribution of
1709 features. These capabilities are described further in sections
1710 \ref{featureschemes} and \ref{featureordering}.
1711
1712 \begin{figure}[htbp]
1713 \begin{center}
1714 \includegraphics[width=4in]{images/features4.pdf}
1715 \caption{{\bf Multiple sequence features.} An alignment with JPred secondary structure prediction annotation below it, and many sequence features overlaid onto the aligned sequences. The tooltip lists the features annotating the residue below the mouse-pointer.}
1716 \end{center}
1717 \end{figure}
1718
1719 \begin{figure}[htbp]
1720 \begin{center}
1721 \includegraphics[width=4in]{images/features5.pdf}
1722 \caption{{\bf Customising sequence features.} Features can be recoloured, switched on or off and have the rendering order changed. }
1723 \label{custfeat}
1724 \end{center}
1725 \end{figure}
1726
1727 \subsection{Sequence Feature File Formats}
1728
1729 Jalview supports the widely used GFF tab delimited format\footnote{see
1730 http://www.sanger.ac.uk/resources/software/gff/spec.html} and its own Jalview
1731 Features file format for the import of sequence annotation. Features and
1732 alignment annotation are also extracted from other formats such as Stockholm,
1733 and AMSA. URL links may also be attached to features. See the online
1734 documentation for more details of the additional capabilities of the jalview
1735 features file.
1736
1737 \exercise{Creating features}{
1738 \exstep{Open the alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}. We know that the Cysteine residues at columns 97, 102, 105 and 135 are involved in iron binding so we will create them as features. Navigate to column 97, sequence 1. Select the entire column by clicking in the ruler bar. Then right-click on the selection to bring up the context menu and select {\sl Selection $\Rightarrow$ Create Sequence Feature}. A dialogue box will appear.
1739 }
1740 \exstep{
1741 Enter a suitable Sequence Feature Name  (e.g. "Iron binding site") in the appropriate box. Click on the Feature Colour bar to change the colour if desired, add a short description ("One of four Iron binding Cysteines") and press OK. The features will then appear on the sequences.
1742 }
1743 \exstep{Roll the mouse cursor over the new features. Note that the position given in the tool tip is the residue number, not the column number.  To demonstrate that there is one feature per sequence, clear all selections by pressing [ESC] then insert a gap in sequence 3 at position 95. Roll the mouse over the features and you will see that the feature has moved with the sequence. Delete the gap you created.
1744 }
1745 \exstep{
1746 Add a similar feature to column 102. When the feature dialogue box appears, clicking the Sequence Feature Name box brings up a list of previously described features. Using the same Sequence Feature Name allows the features to be grouped.}
1747 \exstep{Select {\sl View $\Rightarrow$ Feature Settings\ldots} from the
1748 alignment window menu. The Sequence Feature Settings window will appear. Move
1749 this so that you can see the features you have just created. Click the check
1750 box for "Iron binding site"  under {\sl Display} and note that display of this
1751 feature type is now turned off. Click it again and note that the features are
1752 now displayed. Close the sequence feature settings box by clicking {\sl OK} or
1753 {\sl Cancel}.} }
1754
1755 \subsection{Creating user defined annotation}
1756
1757 Annotations are properties that apply to the alignment as a whole and are visualized on rows in the annotation panel.
1758 To create a new annotation row, right click on the annotation label panel and select the {\sl Add New Row} menu option (Figure \ref{newannotrow}). A dialogue box appears. Enter the label to use for this row and a new row will appear.
1759
1760 \begin{figure}[htbp]
1761 \begin{center}
1762 \includegraphics[width=1.3in]{images/annots1.pdf}
1763 \includegraphics[width=2in]{images/annots2.pdf}
1764 \caption{{\bf Creating a new annotation row.} Annotation rows can be reordered by dragging them to the desired place.}
1765 \label{newannotrow}
1766 \end{center}
1767 \end{figure}
1768
1769 To create a new annotation, first select all the positions to be annotated on the appropriate row. Right-clicking on this selection brings up the context menu which allows the insertion of graphics for secondary structure ({\sl Helix} or {\sl Sheet}), text {\sl Label} and the colour in which to present the annotation (Figure \ref{newannot}). On selecting {\sl Label} a dialogue box will appear, requesting the text to place at that position. After the text is entered, the selection can be removed and the annotation becomes clearly visible\footnote{When annotating a block of positions, the text can be partly obscured by the selection highlight. Pressing the  [ESC] key clears the selection and the label is then visible.}. Annotations can be coloured or deleted as desired.
1770
1771 \begin{figure}[htbp]
1772 \begin{center}
1773 \includegraphics[width=2in]{images/annots3.pdf}
1774 \includegraphics[width=2in]{images/annots4.pdf}
1775 \includegraphics[width=2in]{images/annots5.pdf}
1776 \caption{{\bf Creating a new annotation.} Annotations are created from a selection on the annotation row and can be coloured as desired.}
1777 \label{newannot}
1778 \end{center}
1779 \end{figure}
1780
1781 \exercise{Annotating alignments}{
1782 \exstep{Load the alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}. Right-click on the annotation label for {\sl Conservation} to bring up the context menu and select {\sl Add New Row}. A dialogue box will appear asking for  {\sl Label for annotation}. Enter "Iron binding site" and click {\sl OK}. A new, empty, row appears.
1783 }
1784 \exstep{
1785 Navigate to column 97. Select column 97 on the new annotation row. Right click on the selection and select {\sl Label} from the context menu. Enter "Fe" in the box and click {\sl OK}. Right-click on the selection again and select {\sl Colour}. Choose a colour from the colour chooser dialogue and click {\sl OK}. Press [ESC] to remove the selection.
1786 }
1787 \exstep{ Select columns 70-77 on the annotation row. Right-click and choose {\sl Sheet} from the context menu. You will be prompted for a label. Enter "B" and press OK. A new line showing the sheet as an arrow appears. The colour of the label can be changed but not the colour of the sheet arrow. 
1788 }
1789 \exstep{Right click on the annotation row that you just created.  Select {\sl Export Annotation} and, in the {\bf Export Annotation} dialog box that will open, select the Jalview format and click the [To Textbox] button. 
1790
1791 The format for this file is given in the Jalview help. Press [F1] to open it, and find the ``Annotations File Format'' entry in the ``Alignment Annotations'' section of the contents pane. }
1792
1793 \exstep{Export the file to a text editor and edit the file to change the name of the annotation row. Save the file and drag it onto the alignment view.}
1794 \exstep{Try to add an additional helix somewhere along the row by editing the file and re-importing it.
1795 {\sl Hint: Use the {\bf Export Annotation} function to view what helix annotation looks like in a jalview annotation file.}}
1796 \exstep{Use the {\sl Alignment Window $\Rightarrow$ File $\Rightarrow$ Export Annotation..} function to export all the alignment's annotation to a file.}
1797 \exstep{Open the exported annotation in a text editor, and use the {\bf Annotation File Format} documentation to modify the style of the Conservation, Consensus and Quality annotation rows so they appear as several lines on a single line graph.
1798 {\sl Hint: You need to change the style of annotation row in the first field of the annotation row entry in the file, and create an annotation row grouping to overlay the three quantitative annotation rows.}
1799 }
1800 \label{viewannotfileex}\exstep{Recover or recreate the secondary structure
1801 prediction that you made in exercise \ref{secstrpredex}. Use the {\sl File $\Rightarrow$ Export Annotation} function to view the jnet secondary structure prediction annotation row. Note the {\bf SEQUENCE\_REF} statements surrounding the row specifying the sequence association for the annotation. } }
1802
1803 \section{Importing features from databases}
1804 \label{featuresfromdb}
1805 Jalview supports feature retrieval from public databases either directly or {\sl via} the Distributed Annotation System (DAS\footnote{http://www.biodas.org/}). It includes built in parsers for Uniprot and EMBL records retrieved from the EBI. Sequences retrieved from these sources using the sequence fetcher (see Section \ref{fetchseq}) will already posess features. 
1806
1807 \subsection{Sequence Database Reference Retrieval}
1808 \label{fetchdbrefs}
1809 Jalview maintains a list of external database references for each sequence in
1810 an alignment. These are listed in a tooltip when the mouse is moved over the
1811 sequence ID when the {\sl View $\Rightarrow$ Sequence ID Tooltip $\Rightarrow$
1812 Show Database Refs } option is enabled. Sequences retrieved using the sequence
1813 fetcher will always have at least one database reference, but alignments
1814 imported from an alignment file generally have no database references.
1815
1816 \subsubsection{Database References and Sequence Coordinate Systems}
1817
1818 Jalview displays features in the local sequence's coordinate system which is
1819 given by its `start' and `end'. Any sequence features on the sequence will be
1820 rendered relative to the sequence's start position. If the start/end positions
1821 do not match the coordinate system from which the features were defined, then
1822 the features will be displayed incorrectly.
1823
1824 \subsubsection{Automatically discovering a sequence's database references}
1825 Jalview includes a function to automatically verify and update each sequence's
1826 start and end numbering against any of the sequence databases that the {\sl
1827 Sequence Fetcher} has access to. This function is accessed from the {\sl
1828 Webservices $\Rightarrow$ Fetch DB References} sub-menu in the Alignment
1829 window. This menu allows you to query either the set of {\sl Standard
1830 Databases}, which includes EMBL, Uniprot, the PDB, and the currently selected
1831 DAS sequence sources, or just a specific datasource from one of the submenus.
1832 When one of the entries from this menu is selected, Jalview will use the ID
1833 string from each sequence in the alignment or in the currently selected set to
1834 retrieve records from the external source. Any sequences that are retrieved are
1835 matched against the local sequence, and if the local sequence is found to be a
1836 sub-sequence of the retrieved sequence then the local sequence's start/end
1837 numbering is updated.  A new database reference mapping is created, mapping the
1838 local sequence to the external database, and the local sequence inherits any
1839 additional annotation retrieved from the database sequence.
1840
1841 The database retrieval process terminates when a valid mapping is found for a
1842 sequence, or if all database queries failed to retrieve a matching sequence.
1843 Termination is indicated by the disappearance of the moving progress indicator
1844 on the alignment window. A dialog box may be shown once it completes which
1845 lists sequences for which records were found, but the sequence retrieved from
1846 the database did not exactly contain the sequence given in the alignment (the
1847 {\sl ``Sequence not 100\% match'' dialog box}).
1848
1849 \exercise{Retrieving Database References}{
1850 \exstep{Load the example alignment at http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}
1851 \exstep{Verify that there are no database references for the sequences by first
1852 checking that the {\sl View $\Rightarrow$ Sequence ID Tooltip $\Rightarrow$ Show
1853 Database IDs} option is selected, and then mousing over each sequence's ID.}
1854 \exstep{Use the {\sl Webservices $\Rightarrow$ Fetch DB References} menu option to retrieve database IDs for the sequences.}
1855 \exstep{Examine the tooltips for each sequence in the alignment as the retrieval progresses - note the appearance of new database references.}
1856 \exstep{Once the process has finished, save the alignment as a Jalview Project. 
1857
1858 Now close all the windows and open the project again, and verify that the database references and sequence features are still present on the alignment}
1859
1860 }
1861
1862 \subsection{Retrieving Features {\sl via} DAS}
1863 \label{dasfretrieval}
1864 Jalview includes a client to retrieve features from DAS annotation servers. To
1865 retrieve features, select {\sl View $\Rightarrow$ Feature Settings\ldots} from the alignment window menu. Select the {\sl DAS Settings} tab in the Feature Settings Window (Figure \ref{das}). A list of DAS sources compiled from the currently configured DAS registry\footnote{By default, this will be the major public DAS server registry maintained by the Sanger Institute: http://www.dasregistry.org} is shown in the left hand pane. Highlighting an entry on the left brings up information about that source in the right hand panel.
1866
1867 \begin{figure}[htbp]
1868 \begin{center}
1869 \includegraphics[width=2.5in]{images/das1.pdf}
1870 \includegraphics[width=2.5in]{images/das2.pdf}
1871 \caption{{\bf Retrieving DAS annotations.} DAS features are retrieved using the {\sl DAS Settings} tab (left) and their display customised using the {\sl Feature Settings} tab (right).}
1872 \label{das}
1873 \end{center}
1874 \end{figure}
1875
1876 Select appropriate DAS sources as required then click on {\sl Fetch DAS
1877 Features}. If you know of additional sources not listed in the configured
1878 registry, then you may add them with the {\sl Add Local Source} button. Use
1879 the {\sl Authority},{\sl Type}, and {\sl Label} filters to restrict the list
1880 of sources to just those that will return features for the sequences in the
1881 alignment.
1882
1883 Following DAS feature retrieval, the {\sl Feature Settings} panel takes on a
1884 slightly different appearance (Figure \ref{das} (right)). Each data source is
1885 listed and groups of features from one data source can be selected/deselected
1886 by checking the labeled box at the top of the panel.
1887
1888
1889 \subsubsection{The Fetch Uniprot IDs dialog box}
1890 \label{discoveruniprotids}
1891 If any sources are selected which refer to Uniprot coordinates as their reference system, then you may be asked if you wish to retrieve Uniprot IDs for your sequence. Pressing [OK] instructs Jalview to verify the sequences against Uniprot records retrieved using the sequence's ID string. This operates in much the same way as the {\sl Web Services $\Rightarrow$ Fetch Database References } function described in Section \ref{fetchdbrefs}. If a sequence is verified, then the start/end numbering will be adjusted to match the Uniprot record to ensure that features retrieved from the DAS source are rendered at the correct position. 
1892
1893 \subsubsection{Rate of feature retrieval}
1894 Feature retrieval can take some time if a large number of sources is selected and if the alignment contains a large number of sequences. This is because Jalview only queries a particular DAS source with one sequence at a time, to avoid overloading it.  As features are retrieved, they are immediately added to the current alignment view. The retrieved features are shown on the sequence and can be customised as described previously.
1895
1896
1897 \exercise{Retrieving features with DAS}{
1898 \label{dasfeatretrexcercise}
1899 \exstep{Load the alignment at \textsf{http://www.jalview.org/tutorial/alignment.fa}.  Select {\sl View $\Rightarrow$ Sequence Features\ldots} from the alignment window menu. Select the {\sl DAS Settings} tab. A long list of available DAS sources is listed. Select a small number, eg Uniprot, DSSP, signalP and netoglyc. Click {\sl OK}. A window may prompt whether you wish Jalview to map the sequence IDs onto Uniprot IDs. Click {\sl Yes}. Jalview will start retrieving features. As features become available they will be mapped onto the alignment.
1900 }
1901 \exstep{If Jalview is taking too long to retrieve features, the process can be cancelled with the {\sl Cancel Fetch} button. Rolling the mouse cursor over the sequences reveals a large number of features annotated in the tool tip. Close the Feature Settings window.
1902 }
1903 \exstep{Move the mouse over the sequence ID panel. Non-positional features such as literature references and protein localisation predictions are given in the tooltip, below any database cross references associated with the sequence.}
1904 \exstep{Search through the alignment to find a feature with a link symbol next to it. Right click to bring up the alignment view popup menu, and find a corresponding entry in the {\sl Link } sub menu. }
1905 % TODO this doesn't work ! \includegraphics[width=.3in]{images/link.pdf}
1906
1907 \exstep{
1908 Select {\sl View $\Rightarrow$ Feature Settings\ldots} to reopen the Feature Settings window. All the loaded feature types should now be displayed. Those at the top of the list sit on top of and obscure those below. Move the feature settings window so that the alignment is visible and uncheck some of the feature types by clicking the tick box in the display column. Observe how the alignment display changes. Note that unselected feature types do not appear in the tool tip.
1909 }
1910 \exstep{Reorder the features by dragging feature types up and down the order in the Feature Settings panel. e.g. Click on {\sl CHAIN} then move the mouse downwards to drag it below {\sl DOMAIN}. Note that {\sl DOMAIN} is now shown on top of {\sl CHAIN} in the alignment window. Drag {\sl METAL} to the top of the list. Observe how the cysteine residues are now highlighted as they have a {\sl METAL} feature associated with them.
1911 }
1912
1913 \exstep{Press the {\sl Optimise Order} button. The features will be ordered according to increasing length, placing features that annotate shorter regions of sequence higher on the display stack.}
1914
1915 \exstep{Select {\sl File $\Rightarrow$ Export Features} from the Alignment window. You can choose to export the retrieved features as a GFF file, or Jalview's own Features format. 
1916 % TODO: describe working with features files and GFF
1917 }
1918 }
1919
1920 \subsection{Colouring features by score or description
1921 text}
1922 \label{featureschemes}
1923 Sometimes, you may need to visualize the differences in information carried by
1924 sequence features of the same type. This is most often the case when features
1925 of a particular type are the result of a specific type of database query or calculation. Here, they may also carry information within their textual description, or most commonly for calculations, a score related to the property being investigated. Jalview can shade sequence
1926 features using a graduated colourscheme in order to highlight these variations.
1927 In order to apply a graduated scheme to a feature type, select the `Graduated
1928 colour' entry in the Sequence feature type's popup menu, which is opened by
1929 right-clicking the feature type's color in the settings dalog box. Two types
1930 of colouring styles are currently supported: the default is quantitative
1931 colouring, which shades each feature based on its score, with the highest
1932 scores receiving the 'Max' colour, and the lowest scoring features coloured
1933 with the 'Min' colour. Alternately, you can select the `Colour by label'
1934 option to create feature colours according to the description text associated
1935 with each feature. This is useful for general feature types - such as
1936 Uniprot's 'DOMAIN' feature - where the actual type of domain is given in the
1937 feature's description.
1938
1939 Graduated feature colour schemes can also be used to exclude low or
1940 high-scoring features from the alignment display. This is done by choosing your
1941 desired threshold type (either above or below), using the drop-down menu in the
1942 dialog box. Then, adjust the slider or enter a value in the text box to set the
1943 threshold for displaying this type of feature.
1944
1945 The feature settings dialog box allows you to toggle between a graduated and
1946 simple feature colourscheme using the pop-up menu for the feature type. When a
1947 graduated scheme is applied, it will be indicated by in the colour column for
1948 that feature type - with coloured blocks or text to indicate the colouring
1949 style and a greater than ($>$) or less than ($<$) symbol to indicate when a
1950 threshold has been defined.
1951
1952 \subsection{Using features to re-order the alignment}
1953 \label{featureordering}
1954 The presence of sequence features on certain seqences or in a particular
1955 region of an alignment can quantitatively identify important trends in
1956 the aligned sequences. In this case, it is more useful to
1957 re-order the alignment based on the number of features or their associated scores, rather than simply re-colour the aligned sequences. The sequence feature settings
1958 dialog box provides buttons two buttons, `Seq sort by Density' and `Seq sort by
1959 Score' that allow you to reorder the alignment according to the number of
1960 sequence features present on each sequence, and also according to any scores
1961 associated with a feature. Each of these buttons uses the currently displayed
1962 features to determine the ordering, but
1963 if you wish to re-order the alignment using a single type of feature, then you can do this from the feature type's
1964 popup menu. Simply right-click the type's style in the Feature Settings dialog
1965 box, and select one of the {\sl Sort by score} and {\sl Sort by density}
1966 options to re-order the alignment. Finally, if a specific region is selected,
1967 then only features found in that region of the alignment will be used to
1968 create the new alignment ordering.
1969
1970 \exercise{Shading and sorting alignments using sequence features}{
1971 \label{shadingorderingfeatsex}
1972 \exstep{Re-load the alignment from \ref{dasfeatretrexcercise}.
1973 }
1974 \exstep{Open the
1975 feature settings panel, and, after first clearing the current
1976 selection, press the {\em Seq Sort by Density} button a few times.}
1977 \exstep{Use the DAS fetcher to retrieve the Kyte and Doolittle Hydrophobicity
1978 scores for the protein sequences in the alignment.
1979 {\sl Hint: the nickname for the das source is `kd$\_$hydrophobicity'.}}
1980 \exstep{Change the feature settings so only the hydrophobicity features are
1981 displayed. Mouse over the annotation and also export and examine the GFF and
1982 Jalview features file to better understand how the hydrophobicity measurements
1983 are recorded.}
1984 \exstep{Apply a graduated colourscheme to the hydrophobicity annotation to
1985 reveal the variation in average hydrophobicity across the alignment.}
1986 \exstep{Select a range of alignment columns, and use one of the sort by feature buttons to order the alignment according to that region's average
1987 hydrophobicity.}
1988 \exstep{Save the alignment as a project, for use in exercise
1989 \ref{threshgradfeaturesex}.} }
1990
1991 \exercise{Shading alignments with combinations of graduated feature
1992 colourschemes}{
1993 \label{threshgradfeaturesex}
1994 \exstep{Reusing the annotated alignment from exercise
1995 \ref{shadingorderingfeatsex}, experiment with the colourscheme threshold to
1996 highlight the most, or least hydrophobic regions. Note how the colour scheme icon for the feature type changes when you change the threshold type.}
1997 \exstep{Change the colourscheme so
1998 that features at the threshold are always coloured grey, and the most
1999 hydrophobic residues are coloured red, regardless of the threshold value
2000 ({\em hint - there is a switch on the dialog to do this for you}).}
2001 \exstep{Enable the Uniprot {\em chain} annotation in the feature settings
2002 display and re-order the features so it is visible under the hydrophobicity
2003 annotation.}
2004 \exstep{Apply a graduated colourscheme to the {\em chain}
2005 annotation so that it distinguishes the different canonical names associated
2006 with the mature polypeptide chains.}
2007 \exstep{Export the alignment's sequence features using the Jalview sequence
2008 feature file format, to see how the different types of graduated feature
2009 colour styles are encoded. }
2010 }
2011 \section{Working with DNA}
2012 \label{workingwithnuc}
2013 Jalview was originally developed for the analysis of protein sequences, but
2014 now includes some specific features for working with nucleic acid sequences
2015 and alignments. Nucleotide sequences and alignments are recognised based on
2016 the presence of nucleotide symbols [ACGT] in greater than 85\% of the
2017 sequences. Built in codon-translation tables can be used to translate ORFs
2018 into peptides for further analysis. EMBL records retrieved {\sl via} the
2019 sequence fetcher (see Section \ref{fetchseq}) are also parsed in order to
2020 identify codon regions and extract peptide products. Furthermore, Jalview
2021 records mappings between protein sequences that are derived from regions of a
2022 nucleotide sequence. Mappings are used to to transfer annotation between
2023 nucleic acid and protein sequences, and to dynamically highlight regions in
2024 one sequence that correspond to the position of the mouse pointer in another.
2025 %TODO Working with Nucleic acid sequences and structures.
2026 \subsection{Alignment and Colouring}
2027
2028 Jalview provides a simple colourscheme for DNA bases, but does not apply any
2029 specific conservation or substitution score model for the shading of
2030 nucleotide alignments. However, pairwise alignments performed using the {\sl
2031 Alignment Window $\Rightarrow$ Calculations $\Rightarrow$ Pairwise Alignment
2032 \ldots} option will utilise an identity score matrix to calculate alignment
2033 score when aligning two nucleotide sequences.
2034
2035 \subsubsection{Aligning Nucleic Acid Sequences}
2036
2037 Jalview only has limited knowledge of the capabilities of the programs that
2038 are made available to it {\sl via} web services. In particular, only the
2039 ClustalW and MAFFT programs will successfuly recognise and align nucleic acid
2040 sequences. MAFFT will also choose an appropriate parameter model. Whilst
2041 Muscle may appear to align DNA, it simply treats the base symbols as
2042 amino-acids, often leading to a poor quality alignment. Furthermore, it will
2043 almost certainly fail to align RNA containing Uracil bases, since `U' is not a
2044 valid one-letter amino acid code.
2045
2046 \subsection{Translate cDNA}
2047
2048 The {\sl Calculations $\Rightarrow$ Translate cDNA} function in the alignment
2049 window is only available when working with a nucleic acid alignment. It uses the standard codon translation table given in the online help to translate a nucleotide alignment, or the currently selected region, into a set of aligned peptide sequences. Any features or annotation present on the nucleotide alignment will also be translated, allowing DNA alignment analysis results to be transferred on to peptide products for further investigation.
2050
2051 \subsection{Linked DNA and Protein Views}
2052
2053 \parbox{3.5in}{
2054 Views of alignments involving DNA sequences are linked to views of alignments containing their peptide products in a similar way to views of protein sequences and views of their associated structures. Peptides translated from cDNA and extracted from EMBL records for DNA contigs are linked to their `parent' coding regions. Mousing over a region of the peptide highlights codons in views showing the original coding region.
2055 }\parbox{3in}{
2056 \begin{center}
2057 %\begin{figure}[htbp]
2058
2059 \includegraphics[width=2.8in]{images/cdnatranslinkedwin.pdf}
2060
2061 %\caption{{\bf Linked DNA and Protein Views.} }
2062 %\end{figure}
2063 \end{center}
2064 }
2065
2066
2067 \subsection{Coding regions from EMBL records}
2068
2069 Many EMBL records that can be retrieved with the sequence fetcher contain exons.
2070 Coding regions will be marked as features on the EMBL nucleotide sequence, and
2071 Uniprot database cross references will be listed in the tooltip displayed when
2072 the mouse hovers over the sequence ID. Uniprot database cross references
2073 extracted from EMBL records are sequence cross references, and associate a
2074 Uniprot sequence's coordinate system with the coding regions annotated on the
2075 EMBL sequence. Jalview utilises cross-reference information in two ways.
2076 \subsubsection{Retrieval of Protein or DNA Cross References}
2077 The {\sl Calculations $\Rightarrow$ Get Cross References } function is only available when Jalview recognises that there are protein/DNA cross-references present on sequences in the alignment. When selected, it retrieves the cross references from the alignment's dataset (a set of sequence and annotation metadata shared between alignments) or using the sequence database fetcher. This function can be used for EMBL sequences containing coding regions to open the Uniprot protein products in a new alignment window. The new alignment window that is opened to show the protein products will also allow dynamic highlighting of codon positions in the EMBL record for each residue in the product(s).
2078
2079 \subsubsection{Retrieval of protein DAS features on coding regions}
2080
2081 The Uniprot cross-references derived from EMBL records can be used by Jalview to visualize protein sequence features directly on nucleotide alignments. This is because the database cross references include the sequence coordinate mapping information to correspond regions on the protein sequence with that of the nucleotide contig. Jalview will use the Uniprot accessions associated with the sequence to retrieve features, and then map them onto the nucleotide sequence's coordinate system using the coding region location.
2082
2083 \begin{figure}[htbp]
2084 \begin{center}
2085 \label{dnadasfeatures}
2086 \includegraphics[width=5in]{images/dnadasfeatures.pdf}
2087
2088 \caption{Uniprot and PDB sum features retrieved {\sl via} DAS and mapped onto
2089 coding regions of EMBL record V00488 (an earlier version of Jalview is shown
2090 here).}
2091
2092 \end{center}
2093 \end{figure}
2094
2095 \exercise{Visualizing protein features on coding regions}
2096 {
2097 \exstep{Use the sequence fetcher to retrieve EMBL record V00488.}
2098 \exstep{Ensure that {\sl View $\Rightarrow$ Show Sequence Features} is checked and change the alignment view format to Wrapped mode so the distinct exons can be seen.}
2099 \exstep{Open the DAS sequence feature fetcher window and fetch features for V00488 the Uniprot reference server, and any additional servers that work with the Uniprot coordinate system.}
2100 \exstep{Mouse over the features retrieved, note that they have been mapped onto the coding regions, and in some cases broken into several parts to cover the distinct exons.}
2101 \exstep{Open a new alignment view containing the Uniprot protein product with {\sl Calculations $\Rightarrow$ Get Cross References $\Rightarrow$ Uniprot } and examine the database references and sequence features. Experiment with the interactive highlighting of codon position for each residue.
2102 }
2103 }
2104
2105 % \chapter{Advanced Jalview}
2106
2107 % \section{Customising Jalview}
2108 % \subsection{Setting preferences}
2109
2110 % The Jalview Desktop stores configuration and history information in a file stored in the users home directory, called `.jalview\_properties'. Many of the options stored in this file are presented in the {\sl Desktop $\Rightarrow$ Tools $\Rightarrow$ Preferences\ldots} dialog. These preferences include default settings for : {\bf Visual} layout settings for alignment views and controlling the display of the default alignment, {\bf Connection} preferences such as the standard set of URL paths that are available from the links menu and the URL which is opened when a Sequence's ID is double clicked, {\bf Editing} settings like {\sl Pad Gaps} and autocalculation of consensus, {\bf Output} settings control the degree of meta-information written in alignment files and mode of EPS Figuregeneration, and finally the {\bf Das Settings} which allows the default DAS sources to be configured. 
2111
2112 % \subsection{Adding your own URL links}
2113
2114 % \subsection{Working with Databases and Database Cross References}
2115 % \label{getcrossrefs}
2116
2117 % {\sl Calculations $\Rightarrow$ Get Cross References }
2118
2119 % \section{Jalview IO Interface}
2120 % \subsection{Multiple views}
2121 % \subsection{Annotation files}
2122 % \subsection{Feature files}
2123 % \subsection{Moving sequence associated annotation}
2124 % \subsection{Propagating features}
2125 % \section{Structures}
2126 % \subsection{Working with Modeller files}
2127 % \subsection{Using local PDB files}
2128 % \section{Pairwise alignments}
2129 \r \end{document}