src/jalview/schemes/ResidueProperties.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer (Version 2.8.0b1)
   3  * Copyright (C) 2014 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 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
  12  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  13  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  14  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  18  */
  19 package jalview.schemes;
  20
  21 import java.util.*;
  22 import java.util.List;
  23
  24 import java.awt.*;
  25
  26 public class ResidueProperties
  27 {
  28   public static Hashtable scoreMatrices = new Hashtable();
  29
  30   // Stores residue codes/names and colours and other things
  31   public static final int[] aaIndex; // aaHash version 2.1.1 and below
  32
  33   public static final int[] nucleotideIndex;
  34
  35   public static final int[] purinepyrimidineIndex;
  36
  37   public static final Hashtable aa3Hash = new Hashtable();
  38
  39   public static final Hashtable aa2Triplet = new Hashtable();
  40
  41   public static final Hashtable nucleotideName = new Hashtable();
  42
  43   static
  44   {
  45     aaIndex = new int[255];
  46     for (int i = 0; i < 255; i++)
  47     {
  48       aaIndex[i] = 23;
  49     }
  50
  51     aaIndex['A'] = 0;
  52     aaIndex['R'] = 1;
  53     aaIndex['N'] = 2;
  54     aaIndex['D'] = 3;
  55     aaIndex['C'] = 4;
  56     aaIndex['Q'] = 5;
  57     aaIndex['E'] = 6;
  58     aaIndex['G'] = 7;
  59     aaIndex['H'] = 8;
  60     aaIndex['I'] = 9;
  61     aaIndex['L'] = 10;
  62     aaIndex['K'] = 11;
  63     aaIndex['M'] = 12;
  64     aaIndex['F'] = 13;
  65     aaIndex['P'] = 14;
  66     aaIndex['S'] = 15;
  67     aaIndex['T'] = 16;
  68     aaIndex['W'] = 17;
  69     aaIndex['Y'] = 18;
  70     aaIndex['V'] = 19;
  71     aaIndex['B'] = 20;
  72     aaIndex['Z'] = 21;
  73     aaIndex['X'] = 22;
  74     aaIndex['U'] = 22;
  75     aaIndex['a'] = 0;
  76     aaIndex['r'] = 1;
  77     aaIndex['n'] = 2;
  78     aaIndex['d'] = 3;
  79     aaIndex['c'] = 4;
  80     aaIndex['q'] = 5;
  81     aaIndex['e'] = 6;
  82     aaIndex['g'] = 7;
  83     aaIndex['h'] = 8;
  84     aaIndex['i'] = 9;
  85     aaIndex['l'] = 10;
  86     aaIndex['k'] = 11;
  87     aaIndex['m'] = 12;
  88     aaIndex['f'] = 13;
  89     aaIndex['p'] = 14;
  90     aaIndex['s'] = 15;
  91     aaIndex['t'] = 16;
  92     aaIndex['w'] = 17;
  93     aaIndex['y'] = 18;
  94     aaIndex['v'] = 19;
  95     aaIndex['b'] = 20;
  96     aaIndex['z'] = 21;
  97     aaIndex['x'] = 22;
  98     aaIndex['u'] = 22; // TODO: selenocystine triplet and codons needed. also
  99     // extend subt. matrices
 100   }
 101
 102   /**
 103    * maximum (gap) index for matrices involving protein alphabet
 104    */
 105   public final static int maxProteinIndex = 23;
 106
 107   /**
 108    * maximum (gap) index for matrices involving nucleotide alphabet
 109    */
 110   public final static int maxNucleotideIndex = 10;
 111
 112   static
 113   {
 114     nucleotideIndex = new int[255];
 115     for (int i = 0; i < 255; i++)
 116     {
 117       nucleotideIndex[i] = 10; // non-nucleotide symbols are all non-gap gaps.
 118     }
 119
 120     nucleotideIndex['A'] = 0;
 121     nucleotideIndex['a'] = 0;
 122     nucleotideIndex['C'] = 1;
 123     nucleotideIndex['c'] = 1;
 124     nucleotideIndex['G'] = 2;
 125     nucleotideIndex['g'] = 2;
 126     nucleotideIndex['T'] = 3;
 127     nucleotideIndex['t'] = 3;
 128     nucleotideIndex['U'] = 4;
 129     nucleotideIndex['u'] = 4;
 130     nucleotideIndex['I'] = 5;
 131     nucleotideIndex['i'] = 5;
 132     nucleotideIndex['X'] = 6;
 133     nucleotideIndex['x'] = 6;
 134     nucleotideIndex['R'] = 7;
 135     nucleotideIndex['r'] = 7;
 136     nucleotideIndex['Y'] = 8;
 137     nucleotideIndex['y'] = 8;
 138     nucleotideIndex['N'] = 9;
 139     nucleotideIndex['n'] = 9;
 140
 141     nucleotideName.put("A", "Adenine");
 142     nucleotideName.put("a", "Adenine");
 143     nucleotideName.put("G", "Guanine");
 144     nucleotideName.put("g", "Guanine");
 145     nucleotideName.put("C", "Cytosine");
 146     nucleotideName.put("c", "Cytosine");
 147     nucleotideName.put("T", "Thymine");
 148     nucleotideName.put("t", "Thymine");
 149     nucleotideName.put("U", "Uracil");
 150     nucleotideName.put("u", "Uracil");
 151     nucleotideName.put("I", "Inosine");
 152     nucleotideName.put("i", "Inosine");
 153     nucleotideName.put("X", "Xanthine");
 154     nucleotideName.put("x", "Xanthine");
 155     nucleotideName.put("R", "Unknown Purine");
 156     nucleotideName.put("r", "Unknown Purine");
 157     nucleotideName.put("Y", "Unknown Pyrimidine");
 158     nucleotideName.put("y", "Unknown Pyrimidine");
 159     nucleotideName.put("N", "Unknown");
 160     nucleotideName.put("n", "Unknown");
 161     nucleotideName.put("W", "Weak nucleotide (A or T)");
 162     nucleotideName.put("w", "Weak nucleotide (A or T)");
 163     nucleotideName.put("S", "Strong nucleotide (G or C)");
 164     nucleotideName.put("s", "Strong nucleotide (G or C)");
 165     nucleotideName.put("M", "Amino (A or C)");
 166     nucleotideName.put("m", "Amino (A or C)");
 167     nucleotideName.put("K", "Keto (G or T)");
 168     nucleotideName.put("k", "Keto (G or T)");
 169     nucleotideName.put("B", "Not A (G or C or T)");
 170     nucleotideName.put("b", "Not A (G or C or T)");
 171     nucleotideName.put("H", "Not G (A or C or T)");
 172     nucleotideName.put("h", "Not G (A or C or T)");
 173     nucleotideName.put("D", "Not C (A or G or T)");
 174     nucleotideName.put("d", "Not C (A or G or T)");
 175     nucleotideName.put("V", "Not T (A or G or C");
 176     nucleotideName.put("v", "Not T (A or G or C");
 177
 178   }
 179
 180   static
 181   {
 182     purinepyrimidineIndex = new int[255];
 183     for (int i = 0; i < 255; i++)
 184     {
 185       purinepyrimidineIndex[i] = 3; // non-nucleotide symbols are all non-gap
 186       // gaps.
 187     }
 188
 189     purinepyrimidineIndex['A'] = 0;
 190     purinepyrimidineIndex['a'] = 0;
 191     purinepyrimidineIndex['C'] = 1;
 192     purinepyrimidineIndex['c'] = 1;
 193     purinepyrimidineIndex['G'] = 0;
 194     purinepyrimidineIndex['g'] = 0;
 195     purinepyrimidineIndex['T'] = 1;
 196     purinepyrimidineIndex['t'] = 1;
 197     purinepyrimidineIndex['U'] = 1;
 198     purinepyrimidineIndex['u'] = 1;
 199     purinepyrimidineIndex['I'] = 2;
 200     purinepyrimidineIndex['i'] = 2;
 201     purinepyrimidineIndex['X'] = 2;
 202     purinepyrimidineIndex['x'] = 2;
 203     purinepyrimidineIndex['R'] = 0;
 204     purinepyrimidineIndex['r'] = 0;
 205     purinepyrimidineIndex['Y'] = 1;
 206     purinepyrimidineIndex['y'] = 1;
 207     purinepyrimidineIndex['N'] = 2;
 208     purinepyrimidineIndex['n'] = 2;
 209   }
 210
 211   static
 212   {
 213     aa3Hash.put("ALA", new Integer(0));
 214     aa3Hash.put("ARG", new Integer(1));
 215     aa3Hash.put("ASN", new Integer(2));
 216     aa3Hash.put("ASP", new Integer(3)); // D
 217     aa3Hash.put("CYS", new Integer(4));
 218     aa3Hash.put("GLN", new Integer(5)); // Q
 219     aa3Hash.put("GLU", new Integer(6)); // E
 220     aa3Hash.put("GLY", new Integer(7));
 221     aa3Hash.put("HIS", new Integer(8));
 222     aa3Hash.put("ILE", new Integer(9));
 223     aa3Hash.put("LEU", new Integer(10));
 224     aa3Hash.put("LYS", new Integer(11));
 225     aa3Hash.put("MET", new Integer(12));
 226     aa3Hash.put("PHE", new Integer(13));
 227     aa3Hash.put("PRO", new Integer(14));
 228     aa3Hash.put("SER", new Integer(15));
 229     aa3Hash.put("THR", new Integer(16));
 230     aa3Hash.put("TRP", new Integer(17));
 231     aa3Hash.put("TYR", new Integer(18));
 232     aa3Hash.put("VAL", new Integer(19));
 233     // IUB Nomenclature for ambiguous peptides
 234     aa3Hash.put("ASX", new Integer(20)); // "B";
 235     aa3Hash.put("GLX", new Integer(21)); // X
 236     aa3Hash.put("XAA", new Integer(22)); // X unknown
 237     aa3Hash.put("-", new Integer(23));
 238     aa3Hash.put("*", new Integer(23));
 239     aa3Hash.put(".", new Integer(23));
 240     aa3Hash.put(" ", new Integer(23));
 241     aa3Hash.put("Gap", new Integer(23));
 242   }
 243
 244   static
 245   {
 246     aa2Triplet.put("A", "ALA");
 247     aa2Triplet.put("a", "ALA");
 248     aa2Triplet.put("R", "ARG");
 249     aa2Triplet.put("r", "ARG");
 250     aa2Triplet.put("N", "ASN");
 251     aa2Triplet.put("n", "ASN");
 252     aa2Triplet.put("D", "ASP");
 253     aa2Triplet.put("d", "ASP");
 254     aa2Triplet.put("C", "CYS");
 255     aa2Triplet.put("c", "CYS");
 256     aa2Triplet.put("Q", "GLN");
 257     aa2Triplet.put("q", "GLN");
 258     aa2Triplet.put("E", "GLU");
 259     aa2Triplet.put("e", "GLU");
 260     aa2Triplet.put("G", "GLY");
 261     aa2Triplet.put("g", "GLY");
 262     aa2Triplet.put("H", "HIS");
 263     aa2Triplet.put("h", "HIS");
 264     aa2Triplet.put("I", "ILE");
 265     aa2Triplet.put("i", "ILE");
 266     aa2Triplet.put("L", "LEU");
 267     aa2Triplet.put("l", "LEU");
 268     aa2Triplet.put("K", "LYS");
 269     aa2Triplet.put("k", "LYS");
 270     aa2Triplet.put("M", "MET");
 271     aa2Triplet.put("m", "MET");
 272     aa2Triplet.put("F", "PHE");
 273     aa2Triplet.put("f", "PHE");
 274     aa2Triplet.put("P", "PRO");
 275     aa2Triplet.put("p", "PRO");
 276     aa2Triplet.put("S", "SER");
 277     aa2Triplet.put("s", "SER");
 278     aa2Triplet.put("T", "THR");
 279     aa2Triplet.put("t", "THR");
 280     aa2Triplet.put("W", "TRP");
 281     aa2Triplet.put("w", "TRP");
 282     aa2Triplet.put("Y", "TYR");
 283     aa2Triplet.put("y", "TYR");
 284     aa2Triplet.put("V", "VAL");
 285     aa2Triplet.put("v", "VAL");
 286   }
 287
 288   public static final String[] aa =
 289   { "A", "R", "N", "D", "C", "Q", "E", "G", "H", "I", "L", "K", "M", "F",
 290       "P", "S", "T", "W", "Y", "V", "B", "Z", "X", "_", "*", ".", " " };
 291
 292   public static final Color midBlue = new Color(100, 100, 255);
 293
 294   public static final Vector scaleColours = new Vector();
 295
 296   static
 297   {
 298     scaleColours.addElement(new Color(114, 0, 147));
 299     scaleColours.addElement(new Color(156, 0, 98));
 300     scaleColours.addElement(new Color(190, 0, 0));
 301     scaleColours.addElement(Color.red);
 302     scaleColours.addElement(new Color(255, 125, 0));
 303     scaleColours.addElement(Color.orange);
 304     scaleColours.addElement(new Color(255, 194, 85));
 305     scaleColours.addElement(Color.yellow);
 306     scaleColours.addElement(new Color(255, 255, 181));
 307     scaleColours.addElement(Color.white);
 308   }
 309
 310   public static final Color[] taylor =
 311   { new Color(204, 255, 0), // A Greenish-yellowy-yellow
 312       new Color(0, 0, 255), // R Blueish-bluey-blue
 313       new Color(204, 0, 255), // N Blueish-reddy-blue
 314       new Color(255, 0, 0), // D Reddish-reddy-red
 315       new Color(255, 255, 0), // C Yellowish-yellowy-yellow
 316       new Color(255, 0, 204), // Q Reddish-bluey-red
 317       new Color(255, 0, 102), // E Blueish-reddy-red
 318       new Color(255, 153, 0), // G Yellowy-reddy-yellow
 319       new Color(0, 102, 255), // H Greenish-bluey-blue
 320       new Color(102, 255, 0), // I Greenish-yellowy-green
 321       new Color(51, 255, 0), // L Yellowish-greeny-green
 322       new Color(102, 0, 255), // K Reddish-bluey-blue
 323       new Color(0, 255, 0), // M Greenish-greeny-green
 324       new Color(0, 255, 102), // F Blueish-greeny-green
 325       new Color(255, 204, 0), // P Reddish-yellowy-yellow
 326       new Color(255, 51, 0), // S Yellowish-reddy-red
 327       new Color(255, 102, 0), // T Reddish-yellowy-red
 328       new Color(0, 204, 255), // W Blueish-greeny-green
 329       new Color(0, 255, 204), // Y Greenish-bluey-green
 330       new Color(153, 255, 0), // V Yellowish-greeny-yellow
 331       Color.white, // B
 332       Color.white, // Z
 333       Color.white, // X
 334       Color.white, // -
 335       Color.white, // *
 336       Color.white // .
 337   };
 338
 339   public static final Color[] nucleotide =
 340   { new Color(100, 247, 63), // A
 341       new Color(255, 179, 64), // C
 342       new Color(235, 65, 60), // G
 343       new Color(60, 136, 238), // T
 344       new Color(60, 136, 238), // U
 345       Color.white, // I (inosine)
 346       Color.white, // X (xanthine)
 347       Color.white, // R
 348       Color.white, // Y
 349       Color.white, // N
 350       Color.white, // Gap
 351   };
 352
 353   // Added for PurinePyrimidineColourScheme
 354   public static final Color[] purinepyrimidine =
 355   { new Color(255, 131, 250), // A, G, R purines purplish/orchid
 356       new Color(64, 224, 208), // C,U, T, Y pyrimidines turquoise
 357       Color.white, // all other nucleotides
 358       Color.white // Gap
 359   };
 360
 361   // Zappo
 362   public static final Color[] zappo =
 363   { Color.pink, // A
 364       midBlue, // R
 365       Color.green, // N
 366       Color.red, // D
 367       Color.yellow, // C
 368       Color.green, // Q
 369       Color.red, // E
 370       Color.magenta, // G
 371       midBlue,// Color.red, // H
 372       Color.pink, // I
 373       Color.pink, // L
 374       midBlue, // K
 375       Color.pink, // M
 376       Color.orange, // F
 377       Color.magenta, // P
 378       Color.green, // S
 379       Color.green, // T
 380       Color.orange, // W
 381       Color.orange, // Y
 382       Color.pink, // V
 383       Color.white, // B
 384       Color.white, // Z
 385       Color.white, // X
 386       Color.white, // -
 387       Color.white, // *
 388       Color.white, // .
 389       Color.white // ' '
 390   };
 391
 392   // Dunno where I got these numbers from
 393   public static final double[] hyd2 =
 394   { 0.62, // A
 395       0.29, // R
 396       -0.90, // N
 397       -0.74, // D
 398       1.19, // C
 399       0.48, // Q
 400       -0.40, // E
 401       1.38, // G
 402       -1.50, // H
 403       1.06, // I
 404       0.64, // L
 405       -0.78, // K
 406       0.12, // M
 407       -0.85, // F
 408       -2.53, // P
 409       -0.18, // S
 410       -0.05, // T
 411       1.08, // W
 412       0.81, // Y
 413       0.0, // V
 414       0.26, // B
 415       0.0, // Z
 416       0.0 // X
 417   };
 418
 419   public static final double[] helix =
 420   { 1.42, 0.98, 0.67, 1.01, 0.70, 1.11, 1.51, 0.57, 1.00, 1.08, 1.21, 1.16,
 421       1.45, 1.13, 0.57, 0.77, 0.83, 1.08, 0.69, 1.06, 0.84, 1.31, 1.00, 0.0 };
 422
 423   public static final double helixmin = 0.57;
 424
 425   public static final double helixmax = 1.51;
 426
 427   public static final double[] strand =
 428   { 0.83, 0.93, 0.89, 0.54, 1.19, 1.10, 0.37, 0.75, 0.87, 1.60, 1.30, 0.74,
 429       1.05, 1.38, 0.55, 0.75, 1.19, 1.37, 1.47, 1.70, 0.72, 0.74, 1.0, 0.0 };
 430
 431   public static final double strandmin = 0.37;
 432
 433   public static final double strandmax = 1.7;
 434
 435   public static final double[] turn =
 436   { 0.66, 0.95, 1.56, 1.46, 1.19, 0.98, 0.74, 1.56, 0.95, 0.47, 0.59, 1.01,
 437       0.60, 0.60, 1.52, 1.43, 0.96, 0.96, 1.14, 0.50, 1.51, 0.86, 1.00, 0,
 438       0 };
 439
 440   public static final double turnmin = 0.47;
 441
 442   public static final double turnmax = 1.56;
 443
 444   public static final double[] buried =
 445   { 1.7, 0.1, 0.4, 0.4, 4.6, 0.3, 0.3, 1.8, 0.8, 3.1, 2.4, 0.05, 1.9, 2.2,
 446       0.6, 0.8, 0.7, 1.6, 0.5, 2.9, 0.4, 0.3, 1.358, 0.00 };
 447
 448   public static final double buriedmin = 0.05;
 449
 450   public static final double buriedmax = 4.6;
 451
 452   // This is hydropathy index
 453   // Kyte, J., and Doolittle, R.F., J. Mol. Biol.
 454   // 1157, 105-132, 1982
 455   public static final double[] hyd =
 456   { 1.8, -4.5, -3.5, -3.5, 2.5, -3.5, -3.5, -0.4, -3.2, 4.5, 3.8, -3.9,
 457       1.9, 2.8, -1.6, -0.8, -0.7, -0.9, -1.3, 4.2, -3.5, -3.5, -0.49, 0.0 };
 458
 459   public static final double hydmax = 4.5;
 460
 461   public static final double hydmin = -3.9;
 462
 463   // public static final double hydmax = 1.38;
 464   // public static final double hydmin = -2.53;
 465   private static final int[][] BLOSUM62 =
 466   {
 467       { 4, -1, -2, -2, 0, -1, -1, 0, -2, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 1, 0, -3,
 468           -2, 0, -2, -1, 0, -4 },
 469       { -1, 5, 0, -2, -3, 1, 0, -2, 0, -3, -2, 2, -1, -3, -2, -1, -1, -3,
 470           -2, -3, -1, 0, -1, -4 },
 471       { -2, 0, 6, 1, -3, 0, 0, 0, 1, -3, -3, 0, -2, -3, -2, 1, 0, -4, -2,
 472           -3, 3, 0, -1, -4 },
 473       { -2, -2, 1, 6, -3, 0, 2, -1, -1, -3, -4, -1, -3, -3, -1, 0, -1, -4,
 474           -3, -3, 4, 1, -1, -4 },
 475       { 0, 3, -3, -3, 9, -3, -4, -3, -3, -1, -1, -3, -1, -2, -3, -1, -1,
 476           -2, -2, -1, -3, -3, -2, -4 },
 477       { -1, 1, 0, 0, -3, 5, 2, -2, 0, -3, -2, 1, 0, -3, -1, 0, -1, -2, -1,
 478           -2, 0, 3, -1, -4 },
 479       { -1, 0, 0, 2, -4, 2, 5, -2, 0, -3, -3, 1, -2, -3, -1, 0, -1, -3, -2,
 480           -2, 1, 4, -1, -4 },
 481       { 0, -2, 0, -1, -3, -2, -2, 6, -2, -4, -4, -2, -3, -3, -2, 0, -2, -2,
 482           -3, -3, -1, -2, -1, -4 },
 483       { -2, 0, 1, -1, -3, 0, 0, -2, 8, -3, -3, -1, -2, -1, -2, -1, -2, -2,
 484           2, -3, 0, 0, -1, -4 },
 485       { -1, -3, -3, -3, -1, -3, -3, -4, -3, 4, 2, -3, 1, 0, -3, -2, -1, -3,
 486           -1, 3, -3, -3, -1, -4 },
 487       { -1, -2, -3, -4, -1, -2, -3, -4, -3, 2, 4, -2, 2, 0, -3, -2, -1, -2,
 488           -1, 1, -4, -3, -1, -4 },
 489       { -1, 2, 0, -1, -3, 1, 1, -2, -1, -3, -2, 5, -1, -3, -1, 0, -1, -3,
 490           -2, -2, 0, 1, -1, -4 },
 491       { -1, -1, -2, -3, -1, 0, -2, -3, -2, 1, 2, -1, 5, 0, -2, -1, -1, -1,
 492           -1, 1, -3, -1, -1, -4 },
 493       { -2, -3, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -1, 0, 0, -3, 0, 6, -4, -2, -2, 1,
 494           3, -1, -3, -3, -1, -4 },
 495       { -1, -2, -2, -1, -3, -1, -1, -2, -2, -3, -3, -1, -2, -4, 7, -1, -1,
 496           -4, -3, -2, -2, -1, -2, -4 },
 497       { 1, -1, 1, 0, -1, 0, 0, 0, -1, -2, -2, 0, -1, -2, -1, 4, 1, -3, -2,
 498           -2, 0, 0, 0, -4 },
 499       { 0, -1, 0, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 1, 5, -2,
 500           -2, 0, -1, -1, 0, -4 },
 501       { -3, -3, -4, -4, -2, -2, -3, -2, -2, -3, -2, -3, -1, 1, -4, -3, -2,
 502           11, 2, -3, -4, -3, -2, -4 },
 503       { -2, -2, -2, -3, -2, -1, -2, -3, 2, -1, -1, -2, -1, 3, -3, -2, -2,
 504           2, 7, -1, -3, -2, -1, -4 },
 505       { 0, -3, -3, -3, -1, -2, -2, -3, -3, 3, 1, -2, 1, -1, -2, -2, 0, -3,
 506           -1, 4, -3, -2, -1, -4 },
 507       { -2, -1, 3, 4, -3, 0, 1, -1, 0, -3, -4, 0, -3, -3, -2, 0, -1, -4,
 508           -3, -3, 4, 1, -1, -4 },
 509       { -1, 0, 0, 1, -3, 3, 4, -2, 0, -3, -3, 1, -1, -3, -1, 0, -1, -3, -2,
 510           -2, 1, 4, -1, -4 },
 511       { 0, -1, -1, -1, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, 0, 0,
 512           -2, -1, -1, -1, -1, -1, -4 },
 513       { -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
 514           -4, -4, -4, -4, -4, -4, 1 }, };
 515
 516   static final int[][] PAM250 =
 517   {
 518       { 2, -2, 0, 0, -2, 0, 0, 1, -1, -1, -2, -1, -1, -3, 1, 1, 1, -6, -3,
 519           0, 0, 0, 0, -8 },
 520       { -2, 6, 0, -1, -4, 1, -1, -3, 2, -2, -3, 3, 0, -4, 0, 0, -1, 2, -4,
 521           -2, -1, 0, -1, -8 },
 522       { 0, 0, 2, 2, -4, 1, 1, 0, 2, -2, -3, 1, -2, -3, 0, 1, 0, -4, -2, -2,
 523           2, 1, 0, -8 },
 524       { 0, -1, 2, 4, -5, 2, 3, 1, 1, -2, -4, 0, -3, -6, -1, 0, 0, -7, -4,
 525           -2, 3, 3, -1, -8 },
 526       { -2, -4, -4, -5, 12, -5, -5, -3, -3, -2, -6, -5, -5, -4, -3, 0, -2,
 527           -8, 0, -2, -4, -5, -3, -8 },
 528       { 0, 1, 1, 2, -5, 4, 2, -1, 3, -2, -2, 1, -1, -5, 0, -1, -1, -5, -4,
 529           -2, 1, 3, -1, -8 },
 530       { 0, -1, 1, 3, -5, 2, 4, 0, 1, -2, -3, 0, -2, -5, -1, 0, 0, -7, -4,
 531           -2, 3, 3, -1, -8 },
 532       { 1, -3, 0, 1, -3, -1, 0, 5, -2, -3, -4, -2, -3, -5, 0, 1, 0, -7, -5,
 533           -1, 0, 0, -1, -8 },
 534       { -1, 2, 2, 1, -3, 3, 1, -2, 6, -2, -2, 0, -2, -2, 0, -1, -1, -3, 0,
 535           -2, 1, 2, -1, -8 },
 536       { -1, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -3, -2, 5, 2, -2, 2, 1, -2, -1, 0, -5,
 537           -1, 4, -2, -2, -1, -8 },
 538       { -2, -3, -3, -4, -6, -2, -3, -4, -2, 2, 6, -3, 4, 2, -3, -3, -2, -2,
 539           -1, 2, -3, -3, -1, -8 },
 540       { -1, 3, 1, 0, -5, 1, 0, -2, 0, -2, -3, 5, 0, -5, -1, 0, 0, -3, -4,
 541           -2, 1, 0, -1, -8 },
 542       { -1, 0, -2, -3, -5, -1, -2, -3, -2, 2, 4, 0, 6, 0, -2, -2, -1, -4,
 543           -2, 2, -2, -2, -1, -8 },
 544       { -3, -4, -3, -6, -4, -5, -5, -5, -2, 1, 2, -5, 0, 9, -5, -3, -3, 0,
 545           7, -1, -4, -5, -2, -8 },
 546       { 1, 0, 0, -1, -3, 0, -1, 0, 0, -2, -3, -1, -2, -5, 6, 1, 0, -6, -5,
 547           -1, -1, 0, -1, -8 },
 548       { 1, 0, 1, 0, 0, -1, 0, 1, -1, -1, -3, 0, -2, -3, 1, 2, 1, -2, -3,
 549           -1, 0, 0, 0, -8 },
 550       { 1, -1, 0, 0, -2, -1, 0, 0, -1, 0, -2, 0, -1, -3, 0, 1, 3, -5, -3,
 551           0, 0, -1, 0, -8 },
 552       { -6, 2, -4, -7, -8, -5, -7, -7, -3, -5, -2, -3, -4, 0, -6, -2, -5,
 553           17, 0, -6, -5, -6, -4, -8 },
 554       { -3, -4, -2, -4, 0, -4, -4, -5, 0, -1, -1, -4, -2, 7, -5, -3, -3, 0,
 555           10, -2, -3, -4, -2, -8 },
 556       { 0, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -2, 4, 2, -2, 2, -1, -1, -1, 0, -6,
 557           -2, 4, -2, -2, -1, -8 },
 558       { 0, -1, 2, 3, -4, 1, 3, 0, 1, -2, -3, 1, -2, -4, -1, 0, 0, -5, -3,
 559           -2, 3, 2, -1, -8 },
 560       { 0, 0, 1, 3, -5, 3, 3, 0, 2, -2, -3, 0, -2, -5, 0, 0, -1, -6, -4,
 561           -2, 2, 3, -1, -8 },
 562       { 0, -1, 0, -1, -3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, -1, 0, 0, -4,
 563           -2, -1, -1, -1, -1, -8 },
 564       { -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8,
 565           -8, -8, -8, -8, -8, -8, 1 }, };
 566
 567   public static final Hashtable ssHash = new Hashtable(); // stores the number
 568   // value of the aa
 569
 570   static
 571   {
 572     ssHash.put("H", Color.magenta);
 573     ssHash.put("E", Color.yellow);
 574     ssHash.put("-", Color.white);
 575     ssHash.put(".", Color.white);
 576     ssHash.put("S", Color.cyan);
 577     ssHash.put("T", Color.blue);
 578     ssHash.put("G", Color.pink);
 579     ssHash.put("I", Color.pink);
 580     ssHash.put("B", Color.yellow);
 581   }
 582
 583   /*
 584    * new Color(60, 136, 238), // U Color.white, // I Color.white, // X
 585    * Color.white, // R Color.white, // Y Color.white, // N Color.white, // Gap
 586    */
 587
 588   // JBPNote: patch matrix for T/U equivalence when working with DNA or RNA.
 589   // Will equate sequences if working with mixed nucleotide sets.
 590   // treats T and U identically. R and Y weak equivalence with AG and CTU.
 591   // N matches any other base weakly
 592   //
 593   static final int[][] DNA =
 594   {
 595   { 10, -8, -8, -8, -8, 1, 1, 1, -8, 1, 1 }, // A
 596       { -8, 10, -8, -8, -8, 1, 1, -8, 1, 1, 1 }, // C
 597       { -8, -8, 10, -8, -8, 1, 1, 1, -8, 1, 1 }, // G
 598       { -8, -8, -8, 10, 10, 1, 1, -8, 1, 1, 1 }, // T
 599       { -8, -8, -8, 10, 10, 1, 1, -8, 1, 1, 1 }, // U
 600       { 1, 1, 1, 1, 1, 10, 0, 0, 0, 1, 1 }, // I
 601       { 1, 1, 1, 1, 1, 0, 10, 0, 0, 1, 1 }, // X
 602       { 1, -8, 1, -8, -8, 0, 0, 10, -8, 1, 1 }, // R
 603       { -8, 1, -8, 1, 1, 0, 0, -8, 10, 1, 1 }, // Y
 604       { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 10, 1 }, // N
 605       { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, // -
 606   };
 607   /**
 608    * register matrices in list
 609    */
 610   static
 611   {
 612     scoreMatrices.put("BLOSUM62", new ScoreMatrix("BLOSUM62", BLOSUM62, 0));
 613     scoreMatrices.put("PAM250", new ScoreMatrix("PAM250", PAM250, 0));
 614     scoreMatrices.put("DNA", new ScoreMatrix("DNA", DNA, 1));
 615
 616   }
 617
 618   public static final Color[] pidColours =
 619   { midBlue, new Color(153, 153, 255),
 620       // Color.lightGray,
 621       new Color(204, 204, 255), };
 622
 623   public static final float[] pidThresholds =
 624   { 80, 60, 40, };
 625
 626   public static Hashtable codonHash = new Hashtable();
 627
 628   public static Vector Lys = new Vector();
 629
 630   public static Vector Asn = new Vector();
 631
 632   public static Vector Gln = new Vector();
 633
 634   public static Vector His = new Vector();
 635
 636   public static Vector Glu = new Vector();
 637
 638   public static Vector Asp = new Vector();
 639
 640   public static Vector Tyr = new Vector();
 641
 642   public static Vector Thr = new Vector();
 643
 644   public static Vector Pro = new Vector();
 645
 646   public static Vector Ala = new Vector();
 647
 648   public static Vector Ser = new Vector();
 649
 650   public static Vector Arg = new Vector();
 651
 652   public static Vector Gly = new Vector();
 653
 654   public static Vector Trp = new Vector();
 655
 656   public static Vector Cys = new Vector();
 657
 658   public static Vector Ile = new Vector();
 659
 660   public static Vector Met = new Vector();
 661
 662   public static Vector Leu = new Vector();
 663
 664   public static Vector Val = new Vector();
 665
 666   public static Vector Phe = new Vector();
 667
 668   public static Vector STOP = new Vector();
 669
 670   static
 671   {
 672     codonHash.put("K", Lys);
 673     codonHash.put("N", Asn);
 674     codonHash.put("Q", Gln);
 675     codonHash.put("H", His);
 676     codonHash.put("E", Glu);
 677     codonHash.put("D", Asp);
 678     codonHash.put("Y", Tyr);
 679     codonHash.put("T", Thr);
 680     codonHash.put("P", Pro);
 681     codonHash.put("A", Ala);
 682     codonHash.put("S", Ser);
 683     codonHash.put("R", Arg);
 684     codonHash.put("G", Gly);
 685     codonHash.put("W", Trp);
 686     codonHash.put("C", Cys);
 687     codonHash.put("I", Ile);
 688     codonHash.put("M", Met);
 689     codonHash.put("L", Leu);
 690     codonHash.put("V", Val);
 691     codonHash.put("F", Phe);
 692     codonHash.put("STOP", STOP);
 693   }
 694
 695   /**
 696    * Nucleotide Ambiguity Codes
 697    */
 698   public static final Hashtable<String,String[]> ambiguityCodes=new Hashtable<String,String[]>();
 699   /**
 700    * Codon triplets with additional symbols for unambiguous codons that include ambiguity codes
 701    */
 702   public static final Hashtable<String,String> codonHash2 = new Hashtable<String,String>();
 703
 704   /**
 705    * all ambiguity codes for a given base
 706    */
 707   public final static Hashtable<String,List<String>> _ambiguityCodes = new Hashtable<String,List<String>>();
 708
 709
 710   static
 711   {
 712     /**
 713      * 3.2. Purine (adenine or guanine): R
 714      *
 715      * R is the symbol previously recommended [1].
 716      */
 717     ambiguityCodes.put("R", new String[]
 718     { "A", "G" });
 719
 720     /**
 721      * 3.3. Pyrimidine (thymine or cytosine): Y
 722      *
 723      * Y is the symbol previously recommended [1].
 724      */
 725     ambiguityCodes.put("Y", new String[]
 726     { "T", "C" });
 727     /**
 728      * 3.4. Adenine or thymine: W
 729      *
 730      * Although several diverse symbols have been used for this pair, (and for
 731      * the reciprocal pair G+C), only two symbols have a rational basis, L and
 732      * W: L derives from DNA density (light; G+C - heavy - would thus be H); W
 733      * derives from the strength of the hydrogen bonding interaction between the
 734      * base pairs (weak for A+T: G +C - strong - would thus be S). However, the
 735      * system recommended for the three-base series (not-A = B, etc., see below,
 736      * section 3.8) rules out H as this would be not-G. W is thus recommended.
 737      */
 738     ambiguityCodes.put("W", new String[]
 739     { "A", "T" });
 740     /**
 741      * 3.5. Guanine or cytosine: S
 742      *
 743      * The choice of this symbol is discussed above in section 3.4.
 744      */
 745     ambiguityCodes.put("S", new String[]
 746     { "G", "C" });
 747     /**
 748      * 3.6. Adenine or cytosine: M
 749      *
 750      * There are few common features between A and C. The presence of an NH2
 751      * group in similar positions on both bases (Fig. 1) makes possible a
 752      * logically derived symbol. A and N being ruled out, M (from aMino) is
 753      * recommended.
 754      *
 755      *
 756      * Fig. 1. Origin of the symbols M and K The four bases are drawn so as to
 757      * show the relationship between adenine and cytosine on the one hand, which
 758      * both have aMino groups at the ring position most distant from the point
 759      * of attachment to the sugar, and between guanine and thymine on the other,
 760      * which both have Keto groups at the corresponding position. The ring atoms
 761      * are numbered as recommended [24-26], although for the present purpose
 762      * this has the disadvantage of giving discordant numbers to the
 763      * corresponding positions.
 764      */
 765     ambiguityCodes.put("M", new String[]
 766     { "A", "C" });
 767     /**
 768      * 3.7. Guanine or thymine: K By analogy with A and C (section 3.6), both G
 769      * and T have Keto groups in similar positions (Fig. 1).
 770      */
 771     ambiguityCodes.put("K", new String[]
 772     { "G", "T" });
 773     /**
 774      * 3.8. Adenine or thymine or cytosine: H
 775      *
 776      * Not-G is the most simple means of memorising this combination and symbols
 777      * logically related to G were examined. F and H would both be suitable, as
 778      * the letters before and after G in the alphabet, but A would have no
 779      * equivalent to F. The use of H has historical precedence [2].
 780      */
 781     ambiguityCodes.put("H", new String[]
 782     { "A", "T", "C" });
 783     /**
 784      * 3.9. Guanine or cytosine or thymine: B
 785      *
 786      * Not-A as above (section 3.8).
 787      */
 788     ambiguityCodes.put("B", new String[]
 789     { "G", "T", "C" });
 790     /**
 791      * 3.10. Guanine or adenine or cytosine: V
 792      *
 793      * Not-T by analogy with not-G (section 3.8) would be U but this is ruled
 794      * out to eliminate confusion with uracil. V is the next logical choice.
 795      * Note that T and U may in some cases be considered to be synonyms.
 796      */
 797     ambiguityCodes.put("V", new String[]
 798     { "G", "A", "C" });
 799     /**
 800      * 3.11. Guanine or adenine or thymine: D
 801      *
 802      * Not-C as above (section 3.8).
 803      */
 804     ambiguityCodes.put("D", new String[]
 805     { "G", "A", "T" });
 806     /**
 807      * 3.12. Guanine or adenine or thymine or cytosine: N
 808      */
 809     ambiguityCodes.put("R", new String[]
 810     { "G", "A", "T", "C" });
 811     // Now build codon translation table
 812     codonHash2.put("AAA", "K");
 813     codonHash2.put("AAG", "K");
 814     codonHash2.put("AAC", "N");
 815     codonHash2.put("AAT", "N");
 816
 817     codonHash2.put("CAA", "Q");
 818     codonHash2.put("CAG", "Q");
 819     codonHash2.put("CAC", "H");
 820     codonHash2.put("CAT", "H");
 821
 822     codonHash2.put("GAA", "E");
 823     codonHash2.put("GAG", "E");
 824     codonHash2.put("GAC", "D");
 825     codonHash2.put("GAT", "D");
 826
 827     codonHash2.put("TAC", "Y");
 828     codonHash2.put("TAT", "Y");
 829
 830     codonHash2.put("ACA", "T");
 831     codonHash2.put("ACC", "T");
 832     codonHash2.put("ACT", "T");
 833     codonHash2.put("ACG", "T");
 834
 835     codonHash2.put("CCA", "P");
 836     codonHash2.put("CCG", "P");
 837     codonHash2.put("CCC", "P");
 838     codonHash2.put("CCT", "P");
 839
 840     codonHash2.put("GCA", "A");
 841     codonHash2.put("GCG", "A");
 842     codonHash2.put("GCC", "A");
 843     codonHash2.put("GCT", "A");
 844
 845     codonHash2.put("TCA", "S");
 846     codonHash2.put("TCG", "S");
 847     codonHash2.put("TCC", "S");
 848     codonHash2.put("TCT", "S");
 849     codonHash2.put("AGC", "S");
 850     codonHash2.put("AGT", "S");
 851
 852     codonHash2.put("AGA", "R");
 853     codonHash2.put("AGG", "R");
 854     codonHash2.put("CGA", "R");
 855     codonHash2.put("CGG", "R");
 856     codonHash2.put("CGC", "R");
 857     codonHash2.put("CGT", "R");
 858
 859     codonHash2.put("GGA", "G");
 860     codonHash2.put("GGG", "G");
 861     codonHash2.put("GGC", "G");
 862     codonHash2.put("GGT", "G");
 863
 864     codonHash2.put("TGA", "*");
 865     codonHash2.put("TAA", "*");
 866     codonHash2.put("TAG", "*");
 867
 868     codonHash2.put("TGG", "W");
 869
 870     codonHash2.put("TGC", "C");
 871     codonHash2.put("TGT", "C");
 872
 873     codonHash2.put("ATA", "I");
 874     codonHash2.put("ATC", "I");
 875     codonHash2.put("ATT", "I");
 876
 877     codonHash2.put("ATG", "M");
 878
 879     codonHash2.put("CTA", "L");
 880     codonHash2.put("CTG", "L");
 881     codonHash2.put("CTC", "L");
 882     codonHash2.put("CTT", "L");
 883     codonHash2.put("TTA", "L");
 884     codonHash2.put("TTG", "L");
 885
 886     codonHash2.put("GTA", "V");
 887     codonHash2.put("GTG", "V");
 888     codonHash2.put("GTC", "V");
 889     codonHash2.put("GTT", "V");
 890
 891     codonHash2.put("TTC", "F");
 892     codonHash2.put("TTT", "F");
 893
 894     buildAmbiguityCodonSet();
 895   }
 896
 897   /**
 898    * programmatic generation of codons including ambiguity codes
 899    */
 900   public static void buildAmbiguityCodonSet()
 901   {
 902     if (_ambiguityCodes.size() > 0)
 903     {
 904       System.err
 905               .println("Ignoring multiple calls to buildAmbiguityCodonSet");
 906       return;
 907     }
 908     // Invert the ambiguity code set
 909     for (Map.Entry<String, String[]> acode : ambiguityCodes.entrySet())
 910     {
 911       for (String r : acode.getValue())
 912       {
 913         List<String> codesfor = _ambiguityCodes.get(r);
 914         if (codesfor == null)
 915         {
 916           _ambiguityCodes.put(r, codesfor = new ArrayList<String>());
 917         }
 918         if (!codesfor.contains(acode.getKey()))
 919         {
 920           codesfor.add(acode.getKey());
 921         }
 922         else
 923         {
 924           System.err
 925                   .println("Inconsistency in the IUBMB ambiguity code nomenclature table: collision for "
 926                           + acode.getKey() + " in residue " + r);
 927         }
 928       }
 929     }
 930     // and programmatically add in the ambiguity codes that yield the same amino
 931     // acid
 932     String[] unambcodons = codonHash2.keySet().toArray(new String[codonHash2.size()]);
 933     for (String codon : unambcodons)
 934     {
 935       String residue = codonHash2.get(codon);
 936       String acodon[][] = new String[codon.length()][];
 937       for (int i = 0, iSize = codon.length(); i < iSize; i++)
 938       {
 939         String _ac = "" + codon.charAt(i);
 940         List<String> acodes = _ambiguityCodes.get(_ac);
 941         if (acodes != null)
 942         {
 943           acodon[i] = acodes.toArray(new String[acodes.size()]);
 944         }
 945         else
 946         {
 947           acodon[i] = new String[]
 948           {};
 949         }
 950       }
 951       // enumerate all combinations and test for veracity of translation
 952       int tpos[] = new int[codon.length()], cpos[] = new int[codon.length()];
 953       for (int i = 0; i < tpos.length; i++)
 954       {
 955         tpos[i] = -1;
 956       }
 957       tpos[acodon.length - 1] = 0;
 958       int ipos, j;
 959       while (tpos[0] < acodon[0].length)
 960       {
 961         // make all codons for this combination
 962         char allres[][] = new char[tpos.length][];
 963         String _acodon = "";
 964         char _anuc;
 965         for (ipos = 0; ipos < tpos.length; ipos++)
 966         {
 967           if (acodon[ipos].length==0 || tpos[ipos] < 0)
 968           {
 969             _acodon += codon.charAt(ipos);
 970             allres[ipos] = new char[]
 971             { codon.charAt(ipos) };
 972           }
 973           else
 974           {
 975             _acodon += acodon[ipos][tpos[ipos]];
 976             String[] altbase = ambiguityCodes.get(acodon[ipos][tpos[ipos]]);
 977             allres[ipos] = new char[altbase.length];
 978             j = 0;
 979             for (String ab : altbase)
 980             {
 981               allres[ipos][j++] = ab.charAt(0);
 982             }
 983           }
 984         }
 985         // test all codons for this combination
 986         for (ipos = 0; ipos < cpos.length; ipos++)
 987         {
 988           cpos[ipos] = 0;
 989         }
 990         boolean valid = true;
 991         do
 992         {
 993           String _codon = "";
 994           for (j = 0; j < cpos.length; j++)
 995           {
 996             _codon += allres[j][cpos[j]];
 997           }
 998           String tr = codonHash2.get(_codon);
 999           if (valid = (tr!=null && tr.equals(residue)))
1000           {
1001             // advance to next combination
1002             ipos = acodon.length - 1;
1003             while (++cpos[ipos] >= allres[ipos].length && ipos > 0)
1004             {
1005               cpos[ipos] = 0;
1006               ipos--;
1007             }
1008           }
1009         } while (valid && cpos[0] < allres[0].length);
1010         if (valid)
1011         {
1012           // Add this to the set of codons we will translate
1013 //          System.out.println("Adding ambiguity codon: " + _acodon + " for "
1014 //                  + residue);
1015           codonHash2.put(_acodon, residue);
1016         }
1017         else
1018         {
1019 //          System.err.println("Rejecting ambiguity codon: " + _acodon
1020 //                  + " for " + residue);
1021         }
1022         // next combination
1023         ipos = acodon.length - 1;
1024         while (++tpos[ipos] >= acodon[ipos].length && ipos > 0)
1025         {
1026           tpos[ipos] = -1;
1027           ipos--;
1028         }
1029       }
1030     }
1031
1032   }
1033
1034   static
1035   {
1036     Lys.addElement("AAA");
1037     Lys.addElement("AAG");
1038     Asn.addElement("AAC");
1039     Asn.addElement("AAT");
1040
1041     Gln.addElement("CAA");
1042     Gln.addElement("CAG");
1043     His.addElement("CAC");
1044     His.addElement("CAT");
1045
1046     Glu.addElement("GAA");
1047     Glu.addElement("GAG");
1048     Asp.addElement("GAC");
1049     Asp.addElement("GAT");
1050
1051     Tyr.addElement("TAC");
1052     Tyr.addElement("TAT");
1053
1054     Thr.addElement("ACA");
1055     Thr.addElement("ACG");
1056     Thr.addElement("ACC");
1057     Thr.addElement("ACT");
1058
1059     Pro.addElement("CCA");
1060     Pro.addElement("CCG");
1061     Pro.addElement("CCC");
1062     Pro.addElement("CCT");
1063
1064     Ala.addElement("GCA");
1065     Ala.addElement("GCG");
1066     Ala.addElement("GCC");
1067     Ala.addElement("GCT");
1068
1069     Ser.addElement("TCA");
1070     Ser.addElement("TCG");
1071     Ser.addElement("TCC");
1072     Ser.addElement("TCT");
1073     Ser.addElement("AGC");
1074     Ser.addElement("AGT");
1075
1076     Arg.addElement("AGA");
1077     Arg.addElement("AGG");
1078     Arg.addElement("CGA");
1079     Arg.addElement("CGG");
1080     Arg.addElement("CGC");
1081     Arg.addElement("CGT");
1082
1083     Gly.addElement("GGA");
1084     Gly.addElement("GGG");
1085     Gly.addElement("GGC");
1086     Gly.addElement("GGT");
1087
1088     STOP.addElement("TGA");
1089     STOP.addElement("TAA");
1090     STOP.addElement("TAG");
1091
1092     Trp.addElement("TGG");
1093
1094     Cys.addElement("TGC");
1095     Cys.addElement("TGT");
1096
1097     Ile.addElement("ATA");
1098     Ile.addElement("ATC");
1099     Ile.addElement("ATT");
1100
1101     Met.addElement("ATG");
1102
1103     Leu.addElement("CTA");
1104     Leu.addElement("CTG");
1105     Leu.addElement("CTC");
1106     Leu.addElement("CTT");
1107     Leu.addElement("TTA");
1108     Leu.addElement("TTG");
1109
1110     Val.addElement("GTA");
1111     Val.addElement("GTG");
1112     Val.addElement("GTC");
1113     Val.addElement("GTT");
1114
1115     Phe.addElement("TTC");
1116     Phe.addElement("TTT");
1117   }
1118
1119   // Stores residue codes/names and colours and other things
1120   public static Hashtable propHash = new Hashtable();
1121
1122   public static Hashtable hydrophobic = new Hashtable();
1123
1124   public static Hashtable polar = new Hashtable();
1125
1126   public static Hashtable small = new Hashtable();
1127
1128   public static Hashtable positive = new Hashtable();
1129
1130   public static Hashtable negative = new Hashtable();
1131
1132   public static Hashtable charged = new Hashtable();
1133
1134   public static Hashtable aromatic = new Hashtable();
1135
1136   public static Hashtable aliphatic = new Hashtable();
1137
1138   public static Hashtable tiny = new Hashtable();
1139
1140   public static Hashtable proline = new Hashtable();
1141
1142   static
1143   {
1144     hydrophobic.put("I", new Integer(1));
1145     hydrophobic.put("L", new Integer(1));
1146     hydrophobic.put("V", new Integer(1));
1147     hydrophobic.put("C", new Integer(1));
1148     hydrophobic.put("A", new Integer(1));
1149     hydrophobic.put("G", new Integer(1));
1150     hydrophobic.put("M", new Integer(1));
1151     hydrophobic.put("F", new Integer(1));
1152     hydrophobic.put("Y", new Integer(1));
1153     hydrophobic.put("W", new Integer(1));
1154     hydrophobic.put("H", new Integer(1));
1155     hydrophobic.put("K", new Integer(1));
1156     hydrophobic.put("X", new Integer(1));
1157     hydrophobic.put("-", new Integer(1));
1158     hydrophobic.put("*", new Integer(1));
1159     hydrophobic.put("R", new Integer(0));
1160     hydrophobic.put("E", new Integer(0));
1161     hydrophobic.put("Q", new Integer(0));
1162     hydrophobic.put("D", new Integer(0));
1163     hydrophobic.put("N", new Integer(0));
1164     hydrophobic.put("S", new Integer(0));
1165     hydrophobic.put("T", new Integer(0));
1166     hydrophobic.put("P", new Integer(0));
1167   }
1168
1169   static
1170   {
1171     polar.put("Y", new Integer(1));
1172     polar.put("W", new Integer(1));
1173     polar.put("H", new Integer(1));
1174     polar.put("K", new Integer(1));
1175     polar.put("R", new Integer(1));
1176     polar.put("E", new Integer(1));
1177     polar.put("Q", new Integer(1));
1178     polar.put("D", new Integer(1));
1179     polar.put("N", new Integer(1));
1180     polar.put("S", new Integer(1));
1181     polar.put("T", new Integer(1));
1182     polar.put("X", new Integer(1));
1183     polar.put("-", new Integer(1));
1184     polar.put("*", new Integer(1));
1185     polar.put("I", new Integer(0));
1186     polar.put("L", new Integer(0));
1187     polar.put("V", new Integer(0));
1188     polar.put("C", new Integer(0));
1189     polar.put("A", new Integer(0));
1190     polar.put("G", new Integer(0));
1191     polar.put("M", new Integer(0));
1192     polar.put("F", new Integer(0));
1193     polar.put("P", new Integer(0));
1194   }
1195
1196   static
1197   {
1198     small.put("I", new Integer(0));
1199     small.put("L", new Integer(0));
1200     small.put("V", new Integer(1));
1201     small.put("C", new Integer(1));
1202     small.put("A", new Integer(1));
1203     small.put("G", new Integer(1));
1204     small.put("M", new Integer(0));
1205     small.put("F", new Integer(0));
1206     small.put("Y", new Integer(0));
1207     small.put("W", new Integer(0));
1208     small.put("H", new Integer(0));
1209     small.put("K", new Integer(0));
1210     small.put("R", new Integer(0));
1211     small.put("E", new Integer(0));
1212     small.put("Q", new Integer(0));
1213     small.put("D", new Integer(1));
1214     small.put("N", new Integer(1));
1215     small.put("S", new Integer(1));
1216     small.put("T", new Integer(1));
1217     small.put("P", new Integer(1));
1218     small.put("-", new Integer(1));
1219     small.put("*", new Integer(1));
1220   }
1221
1222   static
1223   {
1224     positive.put("I", new Integer(0));
1225     positive.put("L", new Integer(0));
1226     positive.put("V", new Integer(0));
1227     positive.put("C", new Integer(0));
1228     positive.put("A", new Integer(0));
1229     positive.put("G", new Integer(0));
1230     positive.put("M", new Integer(0));
1231     positive.put("F", new Integer(0));
1232     positive.put("Y", new Integer(0));
1233     positive.put("W", new Integer(0));
1234     positive.put("H", new Integer(1));
1235     positive.put("K", new Integer(1));
1236     positive.put("R", new Integer(1));
1237     positive.put("E", new Integer(0));
1238     positive.put("Q", new Integer(0));
1239     positive.put("D", new Integer(0));
1240     positive.put("N", new Integer(0));
1241     positive.put("S", new Integer(0));
1242     positive.put("T", new Integer(0));
1243     positive.put("P", new Integer(0));
1244     positive.put("-", new Integer(1));
1245     positive.put("*", new Integer(1));
1246   }
1247
1248   static
1249   {
1250     negative.put("I", new Integer(0));
1251     negative.put("L", new Integer(0));
1252     negative.put("V", new Integer(0));
1253     negative.put("C", new Integer(0));
1254     negative.put("A", new Integer(0));
1255     negative.put("G", new Integer(0));
1256     negative.put("M", new Integer(0));
1257     negative.put("F", new Integer(0));
1258     negative.put("Y", new Integer(0));
1259     negative.put("W", new Integer(0));
1260     negative.put("H", new Integer(0));
1261     negative.put("K", new Integer(0));
1262     negative.put("R", new Integer(0));
1263     negative.put("E", new Integer(1));
1264     negative.put("Q", new Integer(0));
1265     negative.put("D", new Integer(1));
1266     negative.put("N", new Integer(0));
1267     negative.put("S", new Integer(0));
1268     negative.put("T", new Integer(0));
1269     negative.put("P", new Integer(0));
1270     negative.put("-", new Integer(1));
1271     negative.put("*", new Integer(1));
1272   }
1273
1274   static
1275   {
1276     charged.put("I", new Integer(0));
1277     charged.put("L", new Integer(0));
1278     charged.put("V", new Integer(0));
1279     charged.put("C", new Integer(0));
1280     charged.put("A", new Integer(0));
1281     charged.put("G", new Integer(0));
1282     charged.put("M", new Integer(0));
1283     charged.put("F", new Integer(0));
1284     charged.put("Y", new Integer(0));
1285     charged.put("W", new Integer(0));
1286     charged.put("H", new Integer(1));
1287     charged.put("K", new Integer(1));
1288     charged.put("R", new Integer(1));
1289     charged.put("E", new Integer(1));
1290     charged.put("Q", new Integer(0));
1291     charged.put("D", new Integer(1));
1292     charged.put("N", new Integer(0)); // Asparagine is polar but not charged.
1293                                       // Alternative would be charged and
1294                                       // negative (in basic form)?
1295     charged.put("S", new Integer(0));
1296     charged.put("T", new Integer(0));
1297     charged.put("P", new Integer(0));
1298     charged.put("-", new Integer(1));
1299     charged.put("*", new Integer(1));
1300   }
1301
1302   static
1303   {
1304     aromatic.put("I", new Integer(0));
1305     aromatic.put("L", new Integer(0));
1306     aromatic.put("V", new Integer(0));
1307     aromatic.put("C", new Integer(0));
1308     aromatic.put("A", new Integer(0));
1309     aromatic.put("G", new Integer(0));
1310     aromatic.put("M", new Integer(0));
1311     aromatic.put("F", new Integer(1));
1312     aromatic.put("Y", new Integer(1));
1313     aromatic.put("W", new Integer(1));
1314     aromatic.put("H", new Integer(1));
1315     aromatic.put("K", new Integer(0));
1316     aromatic.put("R", new Integer(0));
1317     aromatic.put("E", new Integer(0));
1318     aromatic.put("Q", new Integer(0));
1319     aromatic.put("D", new Integer(0));
1320     aromatic.put("N", new Integer(0));
1321     aromatic.put("S", new Integer(0));
1322     aromatic.put("T", new Integer(0));
1323     aromatic.put("P", new Integer(0));
1324     aromatic.put("-", new Integer(1));
1325     aromatic.put("*", new Integer(1));
1326   }
1327
1328   static
1329   {
1330     aliphatic.put("I", new Integer(1));
1331     aliphatic.put("L", new Integer(1));
1332     aliphatic.put("V", new Integer(1));
1333     aliphatic.put("C", new Integer(0));
1334     aliphatic.put("A", new Integer(0));
1335     aliphatic.put("G", new Integer(0));
1336     aliphatic.put("M", new Integer(0));
1337     aliphatic.put("F", new Integer(0));
1338     aliphatic.put("Y", new Integer(0));
1339     aliphatic.put("W", new Integer(0));
1340     aliphatic.put("H", new Integer(0));
1341     aliphatic.put("K", new Integer(0));
1342     aliphatic.put("R", new Integer(0));
1343     aliphatic.put("E", new Integer(0));
1344     aliphatic.put("Q", new Integer(0));
1345     aliphatic.put("D", new Integer(0));
1346     aliphatic.put("N", new Integer(0));
1347     aliphatic.put("S", new Integer(0));
1348     aliphatic.put("T", new Integer(0));
1349     aliphatic.put("P", new Integer(0));
1350     aliphatic.put("-", new Integer(1));
1351     aliphatic.put("*", new Integer(1));
1352   }
1353
1354   static
1355   {
1356     tiny.put("I", new Integer(0));
1357     tiny.put("L", new Integer(0));
1358     tiny.put("V", new Integer(0));
1359     tiny.put("C", new Integer(0));
1360     tiny.put("A", new Integer(1));
1361     tiny.put("G", new Integer(1));
1362     tiny.put("M", new Integer(0));
1363     tiny.put("F", new Integer(0));
1364     tiny.put("Y", new Integer(0));
1365     tiny.put("W", new Integer(0));
1366     tiny.put("H", new Integer(0));
1367     tiny.put("K", new Integer(0));
1368     tiny.put("R", new Integer(0));
1369     tiny.put("E", new Integer(0));
1370     tiny.put("Q", new Integer(0));
1371     tiny.put("D", new Integer(0));
1372     tiny.put("N", new Integer(0));
1373     tiny.put("S", new Integer(1));
1374     tiny.put("T", new Integer(0));
1375     tiny.put("P", new Integer(0));
1376     tiny.put("-", new Integer(1));
1377     tiny.put("*", new Integer(1));
1378   }
1379
1380   static
1381   {
1382     proline.put("I", new Integer(0));
1383     proline.put("L", new Integer(0));
1384     proline.put("V", new Integer(0));
1385     proline.put("C", new Integer(0));
1386     proline.put("A", new Integer(0));
1387     proline.put("G", new Integer(0));
1388     proline.put("M", new Integer(0));
1389     proline.put("F", new Integer(0));
1390     proline.put("Y", new Integer(0));
1391     proline.put("W", new Integer(0));
1392     proline.put("H", new Integer(0));
1393     proline.put("K", new Integer(0));
1394     proline.put("R", new Integer(0));
1395     proline.put("E", new Integer(0));
1396     proline.put("Q", new Integer(0));
1397     proline.put("D", new Integer(0));
1398     proline.put("N", new Integer(0));
1399     proline.put("S", new Integer(0));
1400     proline.put("T", new Integer(0));
1401     proline.put("P", new Integer(1));
1402     proline.put("-", new Integer(1));
1403     proline.put("*", new Integer(1));
1404   }
1405
1406   static
1407   {
1408     propHash.put("hydrophobic", hydrophobic);
1409     propHash.put("small", small);
1410     propHash.put("positive", positive);
1411     propHash.put("negative", negative);
1412     propHash.put("charged", charged);
1413     propHash.put("aromatic", aromatic);
1414     propHash.put("aliphatic", aliphatic);
1415     propHash.put("tiny", tiny);
1416     propHash.put("proline", proline);
1417     propHash.put("polar", polar);
1418   }
1419
1420   private ResidueProperties()
1421   {
1422   }
1423
1424   public static double getHydmax()
1425   {
1426     return hydmax;
1427   }
1428
1429   public static double getHydmin()
1430   {
1431     return hydmin;
1432   }
1433
1434   public static double[] getHyd()
1435   {
1436     return hyd;
1437   }
1438
1439   public static Hashtable getAA3Hash()
1440   {
1441     return aa3Hash;
1442   }
1443
1444   public static int[][] getDNA()
1445   {
1446     return ResidueProperties.DNA;
1447   }
1448
1449   public static int[][] getBLOSUM62()
1450   {
1451     return ResidueProperties.BLOSUM62;
1452   }
1453
1454   public static int getPAM250(String A1, String A2)
1455   {
1456     return getPAM250(A1.charAt(0), A2.charAt(0));
1457   }
1458
1459   public static int getBLOSUM62(char c1, char c2)
1460   {
1461     int pog = 0;
1462
1463     try
1464     {
1465       int a = aaIndex[c1];
1466       int b = aaIndex[c2];
1467
1468       pog = ResidueProperties.BLOSUM62[a][b];
1469     } catch (Exception e)
1470     {
1471       // System.out.println("Unknown residue in " + A1 + " " + A2);
1472     }
1473
1474     return pog;
1475   }
1476
1477   public static Vector getCodons(String res)
1478   {
1479     if (codonHash.containsKey(res))
1480     {
1481       return (Vector) codonHash.get(res);
1482     }
1483
1484     return null;
1485   }
1486
1487   public static String codonTranslate(String lccodon)
1488   {
1489     if (false)
1490     {
1491       return _codonTranslate(lccodon);
1492     }
1493     String cdn = codonHash2.get(lccodon.toUpperCase());
1494     if (cdn!=null && cdn.equals("*"))
1495     {
1496       return "STOP";
1497     }
1498     return cdn;
1499   }
1500   public static String _codonTranslate(String lccodon)
1501   {
1502     String codon = lccodon.toUpperCase();
1503     // all base ambiguity codes yield an 'X' amino acid residue
1504     if (codon.indexOf('X') > -1 || codon.indexOf('N') > -1)
1505     {
1506       return "X";
1507     }
1508     Enumeration e = codonHash.keys();
1509
1510     while (e.hasMoreElements())
1511     {
1512       String key = (String) e.nextElement();
1513       Vector tmp = (Vector) codonHash.get(key);
1514
1515       if (tmp.contains(codon))
1516       {
1517         return key;
1518       }
1519     }
1520
1521     return null;
1522   }
1523
1524   public static int[][] getDefaultPeptideMatrix()
1525   {
1526     return ResidueProperties.getBLOSUM62();
1527   }
1528
1529   public static int[][] getDefaultDnaMatrix()
1530   {
1531     return ResidueProperties.getDNA();
1532   }
1533
1534   /**
1535    * get a ScoreMatrix based on its string name
1536    *
1537    * @param pwtype
1538    * @return matrix in scoreMatrices with key pwtype or null
1539    */
1540   public static ScoreMatrix getScoreMatrix(String pwtype)
1541   {
1542     Object val = scoreMatrices.get(pwtype);
1543     if (val != null)
1544     {
1545       return (ScoreMatrix) val;
1546     }
1547     return null;
1548   }
1549
1550   public static int getPAM250(char c, char d)
1551   {
1552     int a = aaIndex[c];
1553     int b = aaIndex[d];
1554
1555     int pog = ResidueProperties.PAM250[a][b];
1556
1557     return pog;
1558   }
1559
1560   public static Hashtable toDssp3State;
1561   static
1562   {
1563     toDssp3State = new Hashtable();
1564     toDssp3State.put("H", "H");
1565     toDssp3State.put("E", "E");
1566     toDssp3State.put("C", " ");
1567     toDssp3State.put(" ", " ");
1568     toDssp3State.put("T", " ");
1569     toDssp3State.put("B", "E");
1570     toDssp3State.put("G", "H");
1571     toDssp3State.put("I", "H");
1572     toDssp3State.put("X", " ");
1573   }
1574
1575   /**
1576    * translate from other dssp secondary structure alphabets to 3-state
1577    *
1578    * @param ssstring
1579    * @return ssstring as a three-state secondary structure assignment.
1580    */
1581   public static String getDssp3state(String ssstring)
1582   {
1583     if (ssstring == null)
1584     {
1585       return null;
1586     }
1587     StringBuffer ss = new StringBuffer();
1588     for (int i = 0; i < ssstring.length(); i++)
1589     {
1590       String ssc = ssstring.substring(i, i + 1);
1591       if (toDssp3State.containsKey(ssc))
1592       {
1593         ss.append((String) toDssp3State.get(ssc));
1594       }
1595       else
1596       {
1597         ss.append(" ");
1598       }
1599     }
1600     return ss.toString();
1601   }
1602
1603   /**
1604    * Used by getRNASecStrucState
1605    *
1606    */
1607   public static Hashtable toRNAssState;
1608   static
1609   {
1610     toRNAssState = new Hashtable();
1611     toRNAssState.put(")", "S");
1612     toRNAssState.put("(", "S");
1613   }
1614
1615   /**
1616    * translate to RNA secondary structure representation
1617    *
1618    * @param ssstring
1619    * @return ssstring as a RNA-state secondary structure assignment.
1620    */
1621   public static String getRNASecStrucState(String ssstring)
1622   {
1623     if (ssstring == null)
1624     {
1625       return null;
1626     }
1627     StringBuffer ss = new StringBuffer();
1628     for (int i = 0; i < ssstring.length(); i++)
1629     {
1630       String ssc = ssstring.substring(i, i + 1);
1631       if (toRNAssState.containsKey(ssc))
1632       {
1633         ss.append((String) toRNAssState.get(ssc));
1634       }
1635       else
1636       {
1637         ss.append(" ");
1638       }
1639     }
1640     return ss.toString();
1641   }
1642
1643   // main method generates perl representation of residue property hash
1644   // / cut here
1645   public static void main(String[] args)
1646   {
1647     Hashtable aa = new Hashtable();
1648     System.out.println("my %aa = {");
1649     // invert property hashes
1650     Enumeration prop = propHash.keys();
1651     while (prop.hasMoreElements())
1652     {
1653       String pname = (String) prop.nextElement();
1654       Hashtable phash = (Hashtable) propHash.get(pname);
1655       Enumeration res = phash.keys();
1656       while (res.hasMoreElements())
1657       {
1658         String rname = (String) res.nextElement();
1659         Vector aprops = (Vector) aa.get(rname);
1660         if (aprops == null)
1661         {
1662           aprops = new Vector();
1663           aa.put(rname, aprops);
1664         }
1665         Integer hasprop = (Integer) phash.get(rname);
1666         if (hasprop.intValue() == 1)
1667         {
1668           aprops.addElement(pname);
1669         }
1670       }
1671     }
1672     Enumeration res = aa.keys();
1673     while (res.hasMoreElements())
1674     {
1675       String rname = (String) res.nextElement();
1676
1677       System.out.print("'" + rname + "' => [");
1678       Enumeration props = ((Vector) aa.get(rname)).elements();
1679       while (props.hasMoreElements())
1680       {
1681         System.out.print("'" + (String) props.nextElement() + "'");
1682         if (props.hasMoreElements())
1683         {
1684           System.out.println(", ");
1685         }
1686       }
1687       System.out.println("]" + (res.hasMoreElements() ? "," : ""));
1688     }
1689     System.out.println("};");
1690   }
1691   // to here
1692 }