src/jalview/analysis/CrossRef.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
   3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
   4  *
   5  * This file is part of Jalview.
   6  *
   7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  20  */
  21 package jalview.analysis;
  22
  23 import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame;
  24 import jalview.datamodel.Alignment;
  25 import jalview.datamodel.AlignmentI;
  26 import jalview.datamodel.DBRefEntry;
  27 import jalview.datamodel.Mapping;
  28 import jalview.datamodel.Sequence;
  29 import jalview.datamodel.SequenceFeature;
  30 import jalview.datamodel.SequenceI;
  31 import jalview.util.DBRefUtils;
  32 import jalview.util.MapList;
  33 import jalview.ws.SequenceFetcherFactory;
  34 import jalview.ws.seqfetcher.ASequenceFetcher;
  35
  36 import java.util.ArrayList;
  37 import java.util.Iterator;
  38 import java.util.List;
  39
  40 /**
  41  * Functions for cross-referencing sequence databases.
  42  *
  43  * @author JimP
  44  *
  45  */
  46 public class CrossRef
  47 {
  48   /*
  49    * the dataset of the alignment for which we are searching for
  50    * cross-references; in some cases we may resolve xrefs by
  51    * searching in the dataset
  52    */
  53   private AlignmentI dataset;
  54
  55   /*
  56    * the sequences for which we are seeking cross-references
  57    */
  58   private SequenceI[] fromSeqs;
  59
  60   /**
  61    * matcher built from dataset
  62    */
  63   SequenceIdMatcher matcher;
  64
  65   /**
  66    * sequences found by cross-ref searches to fromSeqs
  67    */
  68   List<SequenceI> rseqs;
  69
  70   /**
  71    * Constructor
  72    *
  73    * @param seqs
  74    *          the sequences for which we are seeking cross-references
  75    * @param ds
  76    *          the containing alignment dataset (may be searched to resolve
  77    *          cross-references)
  78    */
  79   public CrossRef(SequenceI[] seqs, AlignmentI ds)
  80   {
  81     fromSeqs = seqs;
  82     dataset = ds.getDataset() == null ? ds : ds.getDataset();
  83   }
  84
  85   /**
  86    * Returns a list of distinct database sources for which sequences have either
  87    * <ul>
  88    * <li>a (dna-to-protein or protein-to-dna) cross-reference</li>
  89    * <li>an indirect cross-reference - a (dna-to-protein or protein-to-dna)
  90    * reference from another sequence in the dataset which has a cross-reference
  91    * to a direct DBRefEntry on the given sequence</li>
  92    * </ul>
  93    *
  94    * @param dna
  95    *          - when true, cross-references *from* dna returned. When false,
  96    *          cross-references *from* protein are returned
  97    * @return
  98    */
  99   public List<String> findXrefSourcesForSequences(boolean dna)
 100   {
 101     List<String> sources = new ArrayList<String>();
 102     for (SequenceI seq : fromSeqs)
 103     {
 104       if (seq != null)
 105       {
 106         findXrefSourcesForSequence(seq, dna, sources);
 107       }
 108     }
 109     return sources;
 110   }
 111
 112   /**
 113    * Returns a list of distinct database sources for which a sequence has either
 114    * <ul>
 115    * <li>a (dna-to-protein or protein-to-dna) cross-reference</li>
 116    * <li>an indirect cross-reference - a (dna-to-protein or protein-to-dna)
 117    * reference from another sequence in the dataset which has a cross-reference
 118    * to a direct DBRefEntry on the given sequence</li>
 119    * </ul>
 120    *
 121    * @param seq
 122    *          the sequence whose dbrefs we are searching against
 123    * @param fromDna
 124    *          when true, context is DNA - so sources identifying protein
 125    *          products will be returned.
 126    * @param sources
 127    *          a list of sources to add matches to
 128    */
 129   void findXrefSourcesForSequence(SequenceI seq, boolean fromDna,
 130           List<String> sources)
 131   {
 132     /*
 133      * first find seq's xrefs (dna-to-peptide or peptide-to-dna)
 134      */
 135     DBRefEntry[] rfs = DBRefUtils.selectDbRefs(!fromDna, seq.getDBRefs());
 136     addXrefsToSources(rfs, sources);
 137     if (dataset != null)
 138     {
 139       /*
 140        * find sequence's direct (dna-to-dna, peptide-to-peptide) xrefs
 141        */
 142       DBRefEntry[] lrfs = DBRefUtils.selectDbRefs(fromDna, seq.getDBRefs());
 143       List<SequenceI> foundSeqs = new ArrayList<SequenceI>();
 144
 145       /*
 146        * find sequences in the alignment which xref one of these DBRefs
 147        * i.e. is xref-ed to a common sequence identifier
 148        */
 149       searchDatasetXrefs(fromDna, seq, lrfs, foundSeqs, null);
 150
 151       /*
 152        * add those sequences' (dna-to-peptide or peptide-to-dna) dbref sources
 153        */
 154       for (SequenceI rs : foundSeqs)
 155       {
 156         DBRefEntry[] xrs = DBRefUtils
 157                 .selectDbRefs(!fromDna, rs.getDBRefs());
 158         addXrefsToSources(xrs, sources);
 159       }
 160     }
 161   }
 162
 163   /**
 164    * Helper method that adds the source identifiers of some cross-references to
 165    * a (non-redundant) list of database sources
 166    *
 167    * @param xrefs
 168    * @param sources
 169    */
 170   void addXrefsToSources(DBRefEntry[] xrefs, List<String> sources)
 171   {
 172     if (xrefs != null)
 173     {
 174       for (DBRefEntry ref : xrefs)
 175       {
 176         /*
 177          * avoid duplication e.g. ENSEMBL and Ensembl
 178          */
 179         String source = DBRefUtils.getCanonicalName(ref.getSource());
 180         if (!sources.contains(source))
 181         {
 182           sources.add(source);
 183         }
 184       }
 185     }
 186   }
 187
 188   /**
 189    * Attempts to find cross-references from the sequences provided in the
 190    * constructor to the given source database. Cross-references may be found
 191    * <ul>
 192    * <li>in dbrefs on the sequence which hold a mapping to a sequence
 193    * <ul>
 194    * <li>provided with a fetched sequence (e.g. ENA translation), or</li>
 195    * <li>populated previously after getting cross-references</li>
 196    * </ul>
 197    * <li>as other sequences in the alignment which share a dbref identifier with
 198    * the sequence</li>
 199    * <li>by fetching from the remote database</li>
 200    * </ul>
 201    * The cross-referenced sequences, and mappings to them, are added to the
 202    * alignment dataset.
 203    *
 204    * @param source
 205    * @return cross-referenced sequences (as dataset sequences)
 206    */
 207   public Alignment findXrefSequences(String source, boolean fromDna)
 208   {
 209
 210     rseqs = new ArrayList<SequenceI>();
 211     AlignedCodonFrame cf = new AlignedCodonFrame();
 212     matcher = new SequenceIdMatcher(
 213             dataset.getSequences());
 214
 215     for (SequenceI seq : fromSeqs)
 216     {
 217       SequenceI dss = seq;
 218       while (dss.getDatasetSequence() != null)
 219       {
 220         dss = dss.getDatasetSequence();
 221       }
 222       boolean found = false;
 223       DBRefEntry[] xrfs = DBRefUtils
 224               .selectDbRefs(!fromDna, dss.getDBRefs());
 225       // ENST & ENSP comes in to both Protein and nucleotide, so we need to
 226       // filter them
 227       // out later.
 228       if ((xrfs == null || xrfs.length == 0) && dataset != null)
 229       {
 230         /*
 231          * found no suitable dbrefs on sequence - look for sequences in the
 232          * alignment which share a dbref with this one
 233          */
 234         DBRefEntry[] lrfs = DBRefUtils.selectDbRefs(fromDna,
 235                 seq.getDBRefs());
 236
 237         /*
 238          * find sequences (except this one!), of complementary type,
 239          *  which have a dbref to an accession id for this sequence,
 240          *  and add them to the results
 241          */
 242         found = searchDatasetXrefs(fromDna, dss, lrfs, rseqs, cf);
 243       }
 244       if (xrfs == null && !found)
 245       {
 246         /*
 247          * no dbref to source on this sequence or matched
 248          * complementary sequence in the dataset
 249          */
 250         continue;
 251       }
 252       List<DBRefEntry> sourceRefs = DBRefUtils.searchRefsForSource(xrfs,
 253               source);
 254       Iterator<DBRefEntry> refIterator = sourceRefs.iterator();
 255       // At this point, if we are retrieving Ensembl, we still don't filter out
 256       // ENST when looking for protein crossrefs.
 257       while (refIterator.hasNext())
 258       {
 259         DBRefEntry xref = refIterator.next();
 260         found = false;
 261         // we're only interested in coding cross-references, not
 262         // locus->transcript
 263         if (xref.hasMap() && xref.getMap().getMap().isTripletMap())
 264         {
 265           SequenceI mappedTo = xref.getMap().getTo();
 266           if (mappedTo != null)
 267           {
 268             /*
 269              * dbref contains the sequence it maps to; add it to the
 270              * results unless we have done so already (could happen if
 271              * fetching xrefs for sequences which have xrefs in common)
 272              * for example: UNIPROT {P0CE19, P0CE20} -> EMBL {J03321, X06707}
 273              */
 274             found = true;
 275             /*
 276              * problem: matcher.findIdMatch() is lenient - returns a sequence
 277              * with a dbref to the search arg e.g. ENST for ENSP - wrong
 278              * but findInDataset() matches ENSP when looking for Uniprot...
 279              */
 280             SequenceI matchInDataset = findInDataset(xref);
 281             if (matchInDataset != null && xref.getMap().getTo() != null
 282                     && matchInDataset != xref.getMap().getTo())
 283             {
 284               System.err
 285                       .println("Implementation problem (reopen JAL-2154): CrossRef.findInDataset seems to have recovered a different sequence than the one explicitly mapped for xref."
 286                               + "Found:"
 287                               + matchInDataset
 288                               + "\nExpected:"
 289                               + xref.getMap().getTo()
 290                               + "\nFor xref:"
 291                               + xref);
 292             }
 293             /*matcher.findIdMatch(mappedTo);*/
 294             if (matchInDataset != null)
 295             {
 296               if (!rseqs.contains(matchInDataset))
 297               {
 298                 rseqs.add(matchInDataset);
 299                 // need to try harder to only add unique mappings
 300                 if (xref.getMap().getMap().isTripletMap()
 301                         && dataset.getMapping(seq, matchInDataset) == null
 302                         && cf.getMappingBetween(seq, matchInDataset) == null)
 303                 {
 304                   // materialise a mapping for highlighting between these sequences
 305                   if (fromDna)
 306                   {
 307                     cf.addMap(dss, matchInDataset, xref.getMap().getMap(), xref.getMap().getMappedFromId());
 308                   } else {
 309                     cf.addMap(matchInDataset, dss, xref.getMap().getMap().getInverse(), xref.getMap().getMappedFromId());
 310                   }
 311                 }
 312               }
 313               refIterator.remove();
 314               continue;
 315             }
 316             // TODO: need to determine if this should be a deriveSequence
 317             SequenceI rsq = new Sequence(mappedTo);
 318             rseqs.add(rsq);
 319             if (xref.getMap().getMap().isTripletMap())
 320             {
 321               // get sense of map correct for adding to product alignment.
 322               if (fromDna)
 323               {
 324                 // map is from dna seq to a protein product
 325                 cf.addMap(dss, rsq, xref.getMap().getMap(), xref.getMap()
 326                         .getMappedFromId());
 327               }
 328               else
 329               {
 330                 // map should be from protein seq to its coding dna
 331                 cf.addMap(rsq, dss, xref.getMap().getMap().getInverse(),
 332                         xref.getMap().getMappedFromId());
 333               }
 334             }
 335           }
 336         }
 337
 338         if (!found)
 339         {
 340           SequenceI matchedSeq = matcher.findIdMatch(xref.getSource() + "|"
 341                   + xref.getAccessionId());
 342           // if there was a match, check it's at least the right type of
 343           // molecule!
 344           if (matchedSeq != null && matchedSeq.isProtein() == fromDna)
 345           {
 346             if (constructMapping(seq, matchedSeq, xref, cf, fromDna))
 347             {
 348               found = true;
 349             }
 350           }
 351         }
 352
 353         if (!found)
 354         {
 355           // do a bit more work - search for sequences with references matching
 356           // xrefs on this sequence.
 357           found = searchDataset(fromDna, dss, xref, rseqs, cf, false);
 358         }
 359         if (found)
 360         {
 361           refIterator.remove();
 362         }
 363       }
 364
 365       /*
 366        * fetch from source database any dbrefs we haven't resolved up to here
 367        */
 368       if (!sourceRefs.isEmpty())
 369       {
 370         retrieveCrossRef(sourceRefs, seq, xrfs, fromDna, cf);
 371       }
 372     }
 373
 374     Alignment ral = null;
 375     if (rseqs.size() > 0)
 376     {
 377       ral = new Alignment(rseqs.toArray(new SequenceI[rseqs.size()]));
 378       if (!cf.isEmpty())
 379       {
 380         dataset.addCodonFrame(cf);
 381       }
 382     }
 383     return ral;
 384   }
 385
 386   private void retrieveCrossRef(List<DBRefEntry> sourceRefs, SequenceI seq,
 387           DBRefEntry[] xrfs, boolean fromDna, AlignedCodonFrame cf)
 388   {
 389     ASequenceFetcher sftch = SequenceFetcherFactory.getSequenceFetcher();
 390     SequenceI[] retrieved = null;
 391     SequenceI dss = seq.getDatasetSequence() == null ? seq : seq
 392             .getDatasetSequence();
 393     // first filter in case we are retrieving crossrefs that have already been
 394     // retrieved. this happens for cases where a database record doesn't yield
 395     // protein products for CDS
 396     DBRefEntry[] dbrSourceSet = sourceRefs.toArray(new DBRefEntry[0]);
 397     for (SequenceI sq : dataset.getSequences())
 398     {
 399       boolean dupeFound = false;
 400       // !fromDna means we are looking only for nucleotide sequences, not
 401       // protein
 402       if (sq.isProtein() == fromDna)
 403       {
 404         for (DBRefEntry dbr : sq.getPrimaryDBRefs())
 405         {
 406           for (DBRefEntry found : DBRefUtils.searchRefs(dbrSourceSet, dbr))
 407           {
 408             sourceRefs.remove(found);
 409             dupeFound = true;
 410           }
 411         }
 412       }
 413       if (dupeFound)
 414       {
 415         dbrSourceSet = sourceRefs.toArray(new DBRefEntry[0]);
 416       }
 417     }
 418     if (sourceRefs.size() == 0)
 419     {
 420       // no more work to do! We already had all requested sequence records in
 421       // the dataset.
 422       return;
 423     }
 424     try
 425     {
 426       retrieved = sftch.getSequences(sourceRefs, !fromDna);
 427     } catch (Exception e)
 428     {
 429       System.err
 430               .println("Problem whilst retrieving cross references for Sequence : "
 431                       + seq.getName());
 432       e.printStackTrace();
 433     }
 434
 435     if (retrieved != null)
 436     {
 437       updateDbrefMappings(seq, xrfs, retrieved, cf, fromDna);
 438       for (SequenceI retrievedSequence : retrieved)
 439       {
 440         // dataset gets contaminated ccwith non-ds sequences. why ??!
 441         // try: Ensembl -> Nuc->Ensembl, Nuc->Uniprot-->Protein->EMBL->
 442         SequenceI retrievedDss = retrievedSequence.getDatasetSequence() == null ? retrievedSequence
 443                 : retrievedSequence.getDatasetSequence();
 444         DBRefEntry[] dbr = retrievedSequence.getDBRefs();
 445         if (dbr != null)
 446         {
 447           for (DBRefEntry dbref : dbr)
 448           {
 449             // find any entry where we should put in the sequence being
 450             // cross-referenced into the map
 451             Mapping map = dbref.getMap();
 452             if (map != null)
 453             {
 454               if (map.getTo() != null && map.getMap() != null)
 455               {
 456                 // TODO findInDataset requires exact sequence match but
 457                 // 'congruent' test is only for the mapped part
 458                 // maybe not a problem in practice since only ENA provide a
 459                 // mapping and it is to the full protein translation of CDS
 460                 SequenceI matched = findInDataset(dbref);
 461                 // matcher.findIdMatch(map.getTo());
 462                 if (matched != null)
 463                 {
 464                   /*
 465                    * already got an xref to this sequence; update this
 466                    * map to point to the same sequence, and add
 467                    * any new dbrefs to it
 468                    */
 469                   DBRefEntry[] toRefs = map.getTo().getDBRefs();
 470                   if (toRefs != null)
 471                   {
 472                     for (DBRefEntry ref : toRefs)
 473                     {
 474                       matched.addDBRef(ref); // add or update mapping
 475                     }
 476                   }
 477                   map.setTo(matched);
 478                 }
 479                 else
 480                 {
 481                   if (dataset.findIndex(map.getTo()) == -1)
 482                   {
 483                     dataset.addSequence(map.getTo());
 484                     matcher.add(map.getTo());
 485                   }
 486                 }
 487                 try
 488                 {
 489                   // compare ms with dss and replace with dss in mapping
 490                   // if map is congruent
 491                   SequenceI ms = map.getTo();
 492                   int sf = map.getMap().getToLowest();
 493                   int st = map.getMap().getToHighest();
 494                   SequenceI mappedrg = ms.getSubSequence(sf, st);
 495                   // SequenceI loc = dss.getSubSequence(sf, st);
 496                   if (mappedrg.getLength() > 0
 497                           && ms.getSequenceAsString().equals(
 498                                   dss.getSequenceAsString()))
 499                   // && mappedrg.getSequenceAsString().equals(
 500                   // loc.getSequenceAsString()))
 501                   {
 502                     String msg = "Mapping updated from " + ms.getName()
 503                             + " to retrieved crossreference "
 504                             + dss.getName();
 505                     System.out.println(msg);
 506                     map.setTo(dss);
 507
 508                     /*
 509                      * give the reverse reference the inverse mapping
 510                      * (if it doesn't have one already)
 511                      */
 512                     setReverseMapping(dss, dbref, cf);
 513
 514                     /*
 515                      * copy sequence features as well, avoiding
 516                      * duplication (e.g. same variation from two
 517                      * transcripts)
 518                      */
 519                     SequenceFeature[] sfs = ms.getSequenceFeatures();
 520                     if (sfs != null)
 521                     {
 522                       for (SequenceFeature feat : sfs)
 523                       {
 524                         /*
 525                          * make a flyweight feature object which ignores Parent
 526                          * attribute in equality test; this avoids creating many
 527                          * otherwise duplicate exon features on genomic sequence
 528                          */
 529                         SequenceFeature newFeature = new SequenceFeature(
 530                                 feat)
 531                         {
 532                           @Override
 533                           public boolean equals(Object o)
 534                           {
 535                             return super.equals(o, true);
 536                           }
 537                         };
 538                         dss.addSequenceFeature(newFeature);
 539                       }
 540                     }
 541                   }
 542                   cf.addMap(retrievedDss, map.getTo(), map.getMap());
 543                 } catch (Exception e)
 544                 {
 545                   System.err
 546                           .println("Exception when consolidating Mapped sequence set...");
 547                   e.printStackTrace(System.err);
 548                 }
 549               }
 550             }
 551           }
 552         }
 553         retrievedSequence.updatePDBIds();
 554         rseqs.add(retrievedDss);
 555         if (dataset.findIndex(retrievedDss) == -1)
 556         {
 557           dataset.addSequence(retrievedDss);
 558           matcher.add(retrievedDss);
 559         }
 560       }
 561     }
 562   }
 563   /**
 564    * Sets the inverse sequence mapping in the corresponding dbref of the mapped
 565    * to sequence (if any). This is used after fetching a cross-referenced
 566    * sequence, if the fetched sequence has a mapping to the original sequence,
 567    * to set the mapping in the original sequence's dbref.
 568    *
 569    * @param mapFrom
 570    *          the sequence mapped from
 571    * @param dbref
 572    * @param mappings
 573    */
 574   void setReverseMapping(SequenceI mapFrom, DBRefEntry dbref,
 575           AlignedCodonFrame mappings)
 576   {
 577     SequenceI mapTo = dbref.getMap().getTo();
 578     if (mapTo == null)
 579     {
 580       return;
 581     }
 582     DBRefEntry[] dbrefs = mapTo.getDBRefs();
 583     if (dbrefs == null)
 584     {
 585       return;
 586     }
 587     for (DBRefEntry toRef : dbrefs)
 588     {
 589       if (toRef.hasMap() && mapFrom == toRef.getMap().getTo())
 590       {
 591         /*
 592          * found the reverse dbref; update its mapping if null
 593          */
 594         if (toRef.getMap().getMap() == null)
 595         {
 596           MapList inverse = dbref.getMap().getMap().getInverse();
 597           toRef.getMap().setMap(inverse);
 598           mappings.addMap(mapTo, mapFrom, inverse);
 599         }
 600       }
 601     }
 602   }
 603
 604   /**
 605    * Returns the first identical sequence in the dataset if any, else null
 606    *
 607    * @param xref
 608    * @return
 609    */
 610   SequenceI findInDataset(DBRefEntry xref)
 611   {
 612     if (xref == null || !xref.hasMap() || xref.getMap().getTo() == null)
 613     {
 614       return null;
 615     }
 616     SequenceI mapsTo = xref.getMap().getTo();
 617     String name = xref.getAccessionId();
 618     String name2 = xref.getSource() + "|" + name;
 619     SequenceI dss = mapsTo.getDatasetSequence() == null ? mapsTo : mapsTo
 620             .getDatasetSequence();
 621     for (SequenceI seq : dataset.getSequences())
 622     {
 623       /*
 624        * clumsy alternative to using SequenceIdMatcher which currently
 625        * returns sequences with a dbref to the matched accession id
 626        * which we don't want
 627        */
 628       if (name.equals(seq.getName()) || seq.getName().startsWith(name2))
 629       {
 630         if (sameSequence(seq, dss))
 631         {
 632           return seq;
 633         }
 634       }
 635     }
 636     return null;
 637   }
 638
 639   /**
 640    * Answers true if seq1 and seq2 contain exactly the same characters (ignoring
 641    * case), else false. This method compares the lengths, then each character in
 642    * turn, in order to 'fail fast'. For case-sensitive comparison, it would be
 643    * possible to use Arrays.equals(seq1.getSequence(), seq2.getSequence()).
 644    *
 645    * @param seq1
 646    * @param seq2
 647    * @return
 648    */
 649   // TODO move to Sequence / SequenceI
 650   static boolean sameSequence(SequenceI seq1, SequenceI seq2)
 651   {
 652     if (seq1 == seq2)
 653     {
 654       return true;
 655     }
 656     if (seq1 == null || seq2 == null)
 657     {
 658       return false;
 659     }
 660     char[] c1 = seq1.getSequence();
 661     char[] c2 = seq2.getSequence();
 662     if (c1.length != c2.length)
 663     {
 664       return false;
 665     }
 666     for (int i = 0; i < c1.length; i++)
 667     {
 668       int diff = c1[i] - c2[i];
 669       /*
 670        * same char or differ in case only ('a'-'A' == 32)
 671        */
 672       if (diff != 0 && diff != 32 && diff != -32)
 673       {
 674         return false;
 675       }
 676     }
 677     return true;
 678   }
 679
 680   /**
 681    * Updates any empty mappings in the cross-references with one to a compatible
 682    * retrieved sequence if found, and adds any new mappings to the
 683    * AlignedCodonFrame
 684    *
 685    * @param mapFrom
 686    * @param xrefs
 687    * @param retrieved
 688    * @param acf
 689    */
 690   void updateDbrefMappings(SequenceI mapFrom, DBRefEntry[] xrefs,
 691           SequenceI[] retrieved, AlignedCodonFrame acf, boolean fromDna)
 692   {
 693     SequenceIdMatcher idMatcher = new SequenceIdMatcher(retrieved);
 694     for (DBRefEntry xref : xrefs)
 695     {
 696       if (!xref.hasMap())
 697       {
 698         String targetSeqName = xref.getSource() + "|"
 699                 + xref.getAccessionId();
 700         SequenceI[] matches = idMatcher.findAllIdMatches(targetSeqName);
 701         if (matches == null)
 702         {
 703           return;
 704         }
 705         for (SequenceI seq : matches)
 706         {
 707           constructMapping(mapFrom, seq, xref, acf, fromDna);
 708         }
 709       }
 710     }
 711   }
 712
 713   /**
 714    * Tries to make a mapping between sequences. If successful, adds the mapping
 715    * to the dbref and the mappings collection and answers true, otherwise
 716    * answers false. The following methods of making are mapping are tried in
 717    * turn:
 718    * <ul>
 719    * <li>if 'mapTo' holds a mapping to 'mapFrom', take the inverse; this is, for
 720    * example, the case after fetching EMBL cross-references for a Uniprot
 721    * sequence</li>
 722    * <li>else check if the dna translates exactly to the protein (give or take
 723    * start and stop codons></li>
 724    * <li>else try to map based on CDS features on the dna sequence</li>
 725    * </ul>
 726    *
 727    * @param mapFrom
 728    * @param mapTo
 729    * @param xref
 730    * @param mappings
 731    * @return
 732    */
 733   boolean constructMapping(SequenceI mapFrom, SequenceI mapTo,
 734           DBRefEntry xref, AlignedCodonFrame mappings, boolean fromDna)
 735   {
 736     MapList mapping = null;
 737     SequenceI dsmapFrom = mapFrom.getDatasetSequence() == null ? mapFrom
 738             : mapFrom.getDatasetSequence();
 739     SequenceI dsmapTo = mapTo.getDatasetSequence() == null ? mapTo
 740             : mapTo.getDatasetSequence();
 741     /*
 742      * look for a reverse mapping, if found make its inverse.
 743      * Note - we do this on dataset sequences only.
 744      */
 745     if (dsmapTo.getDBRefs() != null)
 746     {
 747       for (DBRefEntry dbref : dsmapTo.getDBRefs())
 748       {
 749         String name = dbref.getSource() + "|" + dbref.getAccessionId();
 750         if (dbref.hasMap() && dsmapFrom.getName().startsWith(name))
 751         {
 752           /*
 753            * looks like we've found a map from 'mapTo' to 'mapFrom'
 754            * - invert it to make the mapping the other way
 755            */
 756           MapList reverse = dbref.getMap().getMap().getInverse();
 757           xref.setMap(new Mapping(dsmapTo, reverse));
 758           mappings.addMap(mapFrom, dsmapTo, reverse);
 759           return true;
 760         }
 761       }
 762     }
 763
 764     if (fromDna)
 765     {
 766       mapping = AlignmentUtils.mapCdnaToProtein(mapTo, mapFrom);
 767     }
 768     else
 769     {
 770       mapping = AlignmentUtils.mapCdnaToProtein(mapFrom, mapTo);
 771       if (mapping != null)
 772       {
 773         mapping = mapping.getInverse();
 774       }
 775     }
 776     if (mapping == null)
 777     {
 778       return false;
 779     }
 780     xref.setMap(new Mapping(mapTo, mapping));
 781
 782     /*
 783      * and add a reverse DbRef with the inverse mapping
 784      */
 785     if (mapFrom.getDatasetSequence() != null && false)
 786     // && mapFrom.getDatasetSequence().getSourceDBRef() != null)
 787     {
 788       // possible need to search primary references... except, why doesn't xref
 789       // == getSourceDBRef ??
 790       // DBRefEntry dbref = new DBRefEntry(mapFrom.getDatasetSequence()
 791       // .getSourceDBRef());
 792       // dbref.setMap(new Mapping(mapFrom.getDatasetSequence(), mapping
 793       // .getInverse()));
 794       // mapTo.addDBRef(dbref);
 795     }
 796
 797     if (fromDna)
 798     {
 799       AlignmentUtils.computeProteinFeatures(mapFrom, mapTo, mapping);
 800       mappings.addMap(mapFrom, mapTo, mapping);
 801     }
 802     else
 803     {
 804       mappings.addMap(mapTo, mapFrom, mapping.getInverse());
 805     }
 806
 807     return true;
 808   }
 809
 810   /**
 811    * find references to lrfs in the cross-reference set of each sequence in
 812    * dataset (that is not equal to sequenceI) Identifies matching DBRefEntry
 813    * based on source and accession string only - Map and Version are nulled.
 814    *
 815    * @param fromDna
 816    *          - true if context was searching from Dna sequences, false if
 817    *          context was searching from Protein sequences
 818    * @param sequenceI
 819    * @param lrfs
 820    * @param foundSeqs
 821    * @return true if matches were found.
 822    */
 823   private boolean searchDatasetXrefs(boolean fromDna, SequenceI sequenceI,
 824           DBRefEntry[] lrfs, List<SequenceI> foundSeqs, AlignedCodonFrame cf)
 825   {
 826     boolean found = false;
 827     if (lrfs == null)
 828     {
 829       return false;
 830     }
 831     for (int i = 0; i < lrfs.length; i++)
 832     {
 833       DBRefEntry xref = new DBRefEntry(lrfs[i]);
 834       // add in wildcards
 835       xref.setVersion(null);
 836       xref.setMap(null);
 837       found |= searchDataset(fromDna, sequenceI, xref, foundSeqs, cf, false);
 838     }
 839     return found;
 840   }
 841
 842   /**
 843    * Searches dataset for DBRefEntrys matching the given one (xrf) and adds the
 844    * associated sequence to rseqs
 845    *
 846    * @param fromDna
 847    *          true if context was searching for refs *from* dna sequence, false
 848    *          if context was searching for refs *from* protein sequence
 849    * @param fromSeq
 850    *          a sequence to ignore (start point of search)
 851    * @param xrf
 852    *          a cross-reference to try to match
 853    * @param foundSeqs
 854    *          result list to add to
 855    * @param mappings
 856    *          a set of sequence mappings to add to
 857    * @param direct
 858    *          - indicates the type of relationship between returned sequences,
 859    *          xrf, and sequenceI that is required.
 860    *          <ul>
 861    *          <li>direct implies xrf is a primary reference for sequenceI AND
 862    *          the sequences to be located (eg a uniprot ID for a protein
 863    *          sequence, and a uniprot ref on a transcript sequence).</li>
 864    *          <li>indirect means xrf is a cross reference with respect to
 865    *          sequenceI or all the returned sequences (eg a genomic reference
 866    *          associated with a locus and one or more transcripts)</li>
 867    *          </ul>
 868    * @return true if relationship found and sequence added.
 869    */
 870   boolean searchDataset(boolean fromDna, SequenceI fromSeq, DBRefEntry xrf,
 871           List<SequenceI> foundSeqs, AlignedCodonFrame mappings,
 872           boolean direct)
 873   {
 874     boolean found = false;
 875     if (dataset == null)
 876     {
 877       return false;
 878     }
 879     if (dataset.getSequences() == null)
 880     {
 881       System.err.println("Empty dataset sequence set - NO VECTOR");
 882       return false;
 883     }
 884     List<SequenceI> ds;
 885     synchronized (ds = dataset.getSequences())
 886     {
 887       for (SequenceI nxt : ds)
 888       {
 889         if (nxt != null)
 890         {
 891           if (nxt.getDatasetSequence() != null)
 892           {
 893             System.err
 894                     .println("Implementation warning: CrossRef initialised with a dataset alignment with non-dataset sequences in it! ("
 895                             + nxt.getDisplayId(true)
 896                             + " has ds reference "
 897                             + nxt.getDatasetSequence().getDisplayId(true)
 898                             + ")");
 899           }
 900           if (nxt == fromSeq || nxt == fromSeq.getDatasetSequence())
 901           {
 902             continue;
 903           }
 904           /*
 905            * only look at same molecule type if 'direct', or
 906            * complementary type if !direct
 907            */
 908           {
 909             boolean isDna = !nxt.isProtein();
 910             if (direct ? (isDna != fromDna) : (isDna == fromDna))
 911             {
 912               // skip this sequence because it is wrong molecule type
 913               continue;
 914             }
 915           }
 916
 917           // look for direct or indirect references in common
 918           DBRefEntry[] poss = nxt.getDBRefs();
 919           List<DBRefEntry> cands = null;
 920
 921           // todo: indirect specifies we select either direct references to nxt
 922           // that match xrf which is indirect to sequenceI, or indirect
 923           // references to nxt that match xrf which is direct to sequenceI
 924           cands = DBRefUtils.searchRefs(poss, xrf);
 925           // else
 926           // {
 927           // poss = DBRefUtils.selectDbRefs(nxt.isProtein()!fromDna, poss);
 928           // cands = DBRefUtils.searchRefs(poss, xrf);
 929           // }
 930           if (!cands.isEmpty())
 931           {
 932             if (foundSeqs.contains(nxt))
 933             {
 934               continue;
 935             }
 936             found = true;
 937             foundSeqs.add(nxt);
 938             if (mappings != null && !direct)
 939             {
 940               /*
 941                * if the matched sequence has mapped dbrefs to
 942                * protein product / cdna, add equivalent mappings to
 943                * our source sequence
 944                */
 945               for (DBRefEntry candidate : cands)
 946               {
 947                 Mapping mapping = candidate.getMap();
 948                 if (mapping != null)
 949                 {
 950                   MapList map = mapping.getMap();
 951                   if (mapping.getTo() != null
 952                           && map.getFromRatio() != map.getToRatio())
 953                   {
 954                     /*
 955                      * add a mapping, as from dna to peptide sequence
 956                      */
 957                     if (map.getFromRatio() == 3)
 958                     {
 959                       mappings.addMap(nxt, fromSeq, map);
 960                     }
 961                     else
 962                     {
 963                       mappings.addMap(nxt, fromSeq, map.getInverse());
 964                     }
 965                   }
 966                 }
 967               }
 968             }
 969           }
 970         }
 971       }
 972     }
 973     return found;
 974   }
 975 }