src/jalview/schemes/ResidueProperties.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
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  11  *
  12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
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  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.schemes;
  22
  23 import java.awt.Color;
  24 import java.util.ArrayList;
  25 import java.util.Arrays;
  26 import java.util.Enumeration;
  27 import java.util.HashMap;
  28 import java.util.Hashtable;
  29 import java.util.List;
  30 import java.util.Locale;
  31 import java.util.Map;
  32 import java.util.Vector;
  33
  34 import jalview.analysis.GeneticCodes;
  35
  36 public class ResidueProperties
  37 {
  38   // Stores residue codes/names and colours and other things
  39   public static final int[] aaIndex; // aaHash version 2.1.1 and below
  40
  41   public static final int[] nucleotideIndex;
  42
  43   public static final int[] purinepyrimidineIndex;
  44
  45   public static final Map<String, Integer> aa3Hash = new HashMap<>();
  46
  47   public static final Map<String, String> aa2Triplet = new HashMap<>();
  48
  49   public static final Map<String, String> nucleotideName = new HashMap<>();
  50
  51   public static final Map<String, String> nucleotideAmbiguityName = new HashMap<>();
  52
  53   // lookup from modified amino acid (e.g. MSE) to canonical form (e.g. MET)
  54   public static final Map<String, String> modifications = new HashMap<>();
  55
  56   static
  57   {
  58     aaIndex = new int[255];
  59     for (int i = 0; i < 255; i++)
  60     {
  61       aaIndex[i] = 23;
  62     }
  63
  64     aaIndex['A'] = 0;
  65     aaIndex['R'] = 1;
  66     aaIndex['N'] = 2;
  67     aaIndex['D'] = 3;
  68     aaIndex['C'] = 4;
  69     aaIndex['Q'] = 5;
  70     aaIndex['E'] = 6;
  71     aaIndex['G'] = 7;
  72     aaIndex['H'] = 8;
  73     aaIndex['I'] = 9;
  74     aaIndex['L'] = 10;
  75     aaIndex['K'] = 11;
  76     aaIndex['M'] = 12;
  77     aaIndex['F'] = 13;
  78     aaIndex['P'] = 14;
  79     aaIndex['S'] = 15;
  80     aaIndex['T'] = 16;
  81     aaIndex['W'] = 17;
  82     aaIndex['Y'] = 18;
  83     aaIndex['V'] = 19;
  84     aaIndex['B'] = 20;
  85     aaIndex['Z'] = 21;
  86     aaIndex['X'] = 22;
  87     aaIndex['U'] = 22;
  88     aaIndex['a'] = 0;
  89     aaIndex['r'] = 1;
  90     aaIndex['n'] = 2;
  91     aaIndex['d'] = 3;
  92     aaIndex['c'] = 4;
  93     aaIndex['q'] = 5;
  94     aaIndex['e'] = 6;
  95     aaIndex['g'] = 7;
  96     aaIndex['h'] = 8;
  97     aaIndex['i'] = 9;
  98     aaIndex['l'] = 10;
  99     aaIndex['k'] = 11;
 100     aaIndex['m'] = 12;
 101     aaIndex['f'] = 13;
 102     aaIndex['p'] = 14;
 103     aaIndex['s'] = 15;
 104     aaIndex['t'] = 16;
 105     aaIndex['w'] = 17;
 106     aaIndex['y'] = 18;
 107     aaIndex['v'] = 19;
 108     aaIndex['b'] = 20;
 109     aaIndex['z'] = 21;
 110     aaIndex['x'] = 22;
 111     aaIndex['u'] = 22; // TODO: selenocystine triplet and codons needed. also
 112     // extend subt. matrices
 113   }
 114
 115   /**
 116    * maximum (gap) index for matrices involving protein alphabet
 117    */
 118   public final static int maxProteinIndex = 23;
 119
 120   /**
 121    * maximum (gap) index for matrices involving nucleotide alphabet
 122    */
 123   // public final static int maxNucleotideIndex = 10;
 124   public final static int maxNucleotideIndex;
 125
 126   static
 127   {
 128     String[][] namesArray = { { "a", "Adenine" }, { "c", "Cytosine" },
 129         { "g", "Guanine" },
 130         { "t", "Thymine" },
 131         { "u", "Uracil" },
 132         { "i", "Inosine" },
 133         { "x", "Xanthine" },
 134         { "r", "Unknown Purine" },
 135         { "y", "Unknown Pyrimidine" },
 136         { "w", "Weak nucleotide (A or T)" },
 137         { "s", "Strong nucleotide (G or C)" },
 138         { "m", "Amino (A or C)" },
 139         { "k", "Keto (G or T)" },
 140         { "b", "Not A (G or C or T)" },
 141         { "h", "Not G (A or C or T)" },
 142         { "d", "Not C (A or G or T)" },
 143         { "v", "Not T (A or G or C)" },
 144         { "n", "Unknown" } };
 145     // "gap" index
 146     maxNucleotideIndex = namesArray.length;
 147
 148     nucleotideIndex = new int[255];
 149     for (int i = 0; i < 255; i++)
 150     {
 151       nucleotideIndex[i] = maxNucleotideIndex; // non-nucleotide symbols are all
 152                                                // non-gap gaps.
 153     }
 154
 155     for (int i = 0; i < namesArray.length; i++)
 156     {
 157       char c = namesArray[i][0].charAt(0);
 158       nucleotideIndex[c] = i;
 159       // Character.toUpperCase is Locale insensitive
 160       nucleotideIndex[Character.toUpperCase(c)] = i;
 161       nucleotideName.put(namesArray[i][0], namesArray[i][1]);
 162       nucleotideName.put(namesArray[i][0].toUpperCase(Locale.ROOT),
 163               namesArray[i][1]);
 164     }
 165
 166   }
 167
 168   static
 169   {
 170     purinepyrimidineIndex = new int[255];
 171     for (int i = 0; i < 255; i++)
 172     {
 173       purinepyrimidineIndex[i] = 3; // non-nucleotide symbols are all non-gap
 174       // gaps.
 175     }
 176
 177     purinepyrimidineIndex['A'] = 0;
 178     purinepyrimidineIndex['a'] = 0;
 179     purinepyrimidineIndex['C'] = 1;
 180     purinepyrimidineIndex['c'] = 1;
 181     purinepyrimidineIndex['G'] = 0;
 182     purinepyrimidineIndex['g'] = 0;
 183     purinepyrimidineIndex['T'] = 1;
 184     purinepyrimidineIndex['t'] = 1;
 185     purinepyrimidineIndex['U'] = 1;
 186     purinepyrimidineIndex['u'] = 1;
 187     purinepyrimidineIndex['I'] = 2;
 188     purinepyrimidineIndex['i'] = 2;
 189     purinepyrimidineIndex['X'] = 2;
 190     purinepyrimidineIndex['x'] = 2;
 191     purinepyrimidineIndex['R'] = 0;
 192     purinepyrimidineIndex['r'] = 0;
 193     purinepyrimidineIndex['Y'] = 1;
 194     purinepyrimidineIndex['y'] = 1;
 195     purinepyrimidineIndex['N'] = 2;
 196     purinepyrimidineIndex['n'] = 2;
 197   }
 198
 199   private static final Integer ONE = Integer.valueOf(1);
 200
 201   private static final Integer ZERO = Integer.valueOf(0);
 202
 203   static
 204   {
 205     aa3Hash.put("ALA", ZERO);
 206     aa3Hash.put("ARG", ONE);
 207     aa3Hash.put("ASN", Integer.valueOf(2));
 208     aa3Hash.put("ASP", Integer.valueOf(3)); // D
 209     aa3Hash.put("CYS", Integer.valueOf(4));
 210     aa3Hash.put("GLN", Integer.valueOf(5)); // Q
 211     aa3Hash.put("GLU", Integer.valueOf(6)); // E
 212     aa3Hash.put("GLY", Integer.valueOf(7));
 213     aa3Hash.put("HIS", Integer.valueOf(8));
 214     aa3Hash.put("ILE", Integer.valueOf(9));
 215     aa3Hash.put("LEU", Integer.valueOf(10));
 216     aa3Hash.put("LYS", Integer.valueOf(11));
 217     aa3Hash.put("MET", Integer.valueOf(12));
 218     aa3Hash.put("PHE", Integer.valueOf(13));
 219     aa3Hash.put("PRO", Integer.valueOf(14));
 220     aa3Hash.put("SER", Integer.valueOf(15));
 221     aa3Hash.put("THR", Integer.valueOf(16));
 222     aa3Hash.put("TRP", Integer.valueOf(17));
 223     aa3Hash.put("TYR", Integer.valueOf(18));
 224     aa3Hash.put("VAL", Integer.valueOf(19));
 225     // IUB Nomenclature for ambiguous peptides
 226     aa3Hash.put("ASX", Integer.valueOf(20)); // "B";
 227     aa3Hash.put("GLX", Integer.valueOf(21)); // Z
 228     aa3Hash.put("XAA", Integer.valueOf(22)); // X unknown
 229     aa3Hash.put("-", Integer.valueOf(23));
 230     aa3Hash.put("*", Integer.valueOf(23));
 231     aa3Hash.put(".", Integer.valueOf(23));
 232     aa3Hash.put(" ", Integer.valueOf(23));
 233     aa3Hash.put("Gap", Integer.valueOf(23));
 234     aa3Hash.put("UR3", Integer.valueOf(24));
 235   }
 236
 237   static
 238   {
 239     aa2Triplet.put("A", "ALA");
 240     aa2Triplet.put("a", "ALA");
 241     aa2Triplet.put("R", "ARG");
 242     aa2Triplet.put("r", "ARG");
 243     aa2Triplet.put("N", "ASN");
 244     aa2Triplet.put("n", "ASN");
 245     aa2Triplet.put("D", "ASP");
 246     aa2Triplet.put("d", "ASP");
 247     aa2Triplet.put("C", "CYS");
 248     aa2Triplet.put("c", "CYS");
 249     aa2Triplet.put("Q", "GLN");
 250     aa2Triplet.put("q", "GLN");
 251     aa2Triplet.put("E", "GLU");
 252     aa2Triplet.put("e", "GLU");
 253     aa2Triplet.put("G", "GLY");
 254     aa2Triplet.put("g", "GLY");
 255     aa2Triplet.put("H", "HIS");
 256     aa2Triplet.put("h", "HIS");
 257     aa2Triplet.put("I", "ILE");
 258     aa2Triplet.put("i", "ILE");
 259     aa2Triplet.put("L", "LEU");
 260     aa2Triplet.put("l", "LEU");
 261     aa2Triplet.put("K", "LYS");
 262     aa2Triplet.put("k", "LYS");
 263     aa2Triplet.put("M", "MET");
 264     aa2Triplet.put("m", "MET");
 265     aa2Triplet.put("F", "PHE");
 266     aa2Triplet.put("f", "PHE");
 267     aa2Triplet.put("P", "PRO");
 268     aa2Triplet.put("p", "PRO");
 269     aa2Triplet.put("S", "SER");
 270     aa2Triplet.put("s", "SER");
 271     aa2Triplet.put("T", "THR");
 272     aa2Triplet.put("t", "THR");
 273     aa2Triplet.put("W", "TRP");
 274     aa2Triplet.put("w", "TRP");
 275     aa2Triplet.put("Y", "TYR");
 276     aa2Triplet.put("y", "TYR");
 277     aa2Triplet.put("V", "VAL");
 278     aa2Triplet.put("v", "VAL");
 279   }
 280
 281   public static final String[] aa = { "A", "R", "N", "D", "C", "Q", "E",
 282       "G", "H", "I", "L", "K", "M", "F", "P", "S", "T", "W", "Y", "V", "B",
 283       "Z", "X", "_", "*", ".", " ", "U" };
 284
 285   public static final Color midBlue = new Color(100, 100, 255);
 286
 287   // not currently in use
 288   // public static final Vector<Color> scaleColours = new Vector<Color>();
 289   // static
 290   // {
 291   // scaleColours.addElement(new Color(114, 0, 147));
 292   // scaleColours.addElement(new Color(156, 0, 98));
 293   // scaleColours.addElement(new Color(190, 0, 0));
 294   // scaleColours.addElement(Color.red);
 295   // scaleColours.addElement(new Color(255, 125, 0));
 296   // scaleColours.addElement(Color.orange);
 297   // scaleColours.addElement(new Color(255, 194, 85));
 298   // scaleColours.addElement(Color.yellow);
 299   // scaleColours.addElement(new Color(255, 255, 181));
 300   // scaleColours.addElement(Color.white);
 301   // }
 302
 303   public static final Color[] taylor = { new Color(204, 255, 0),
 304       // A Greenish-yellowy-yellow
 305       new Color(0, 0, 255), // R Blueish-bluey-blue
 306       new Color(204, 0, 255), // N Blueish-reddy-blue
 307       new Color(255, 0, 0), // D Reddish-reddy-red
 308       new Color(255, 255, 0), // C Yellowish-yellowy-yellow
 309       new Color(255, 0, 204), // Q Reddish-bluey-red
 310       new Color(255, 0, 102), // E Blueish-reddy-red
 311       new Color(255, 153, 0), // G Yellowy-reddy-yellow
 312       new Color(0, 102, 255), // H Greenish-bluey-blue
 313       new Color(102, 255, 0), // I Greenish-yellowy-green
 314       new Color(51, 255, 0), // L Yellowish-greeny-green
 315       new Color(102, 0, 255), // K Reddish-bluey-blue
 316       new Color(0, 255, 0), // M Greenish-greeny-green
 317       new Color(0, 255, 102), // F Blueish-greeny-green
 318       new Color(255, 204, 0), // P Reddish-yellowy-yellow
 319       new Color(255, 51, 0), // S Yellowish-reddy-red
 320       new Color(255, 102, 0), // T Reddish-yellowy-red
 321       new Color(0, 204, 255), // W Blueish-greeny-green
 322       new Color(0, 255, 204), // Y Greenish-bluey-green
 323       new Color(153, 255, 0), // V Yellowish-greeny-yellow
 324       Color.white, // B
 325       Color.white, // Z
 326       Color.white, // X
 327       Color.white, // -
 328       Color.white, // *
 329       Color.white // .
 330   };
 331
 332   public static final Color[] nucleotide = { new Color(100, 247, 63), // A
 333       new Color(255, 179, 64), // C
 334       new Color(235, 65, 60), // G
 335       new Color(60, 136, 238), // T
 336       new Color(60, 136, 238), // U
 337       Color.white, // I (inosine)
 338       Color.white, // X (xanthine)
 339       Color.white, // R
 340       Color.white, // Y
 341       Color.white, // N
 342       Color.white, // w
 343       Color.white, // s
 344       Color.white, // m
 345       Color.white, // k
 346       Color.white, // b
 347       Color.white, // h
 348       Color.white, // d
 349       Color.white, // v
 350       Color.white, // Gap
 351   };
 352
 353   // this colour scheme devised by sduce
 354   public static final Color[] nucleotideAmbiguity = {
 355       Color.decode("#f0fff0"), // a
 356       Color.decode("#f0fff0"), // c
 357       Color.decode("#f0fff0"), // g
 358       Color.decode("#f0fff0"), // t
 359       Color.decode("#f0fff0"), // u
 360       Color.decode("#ffffff"), // i
 361       Color.decode("#4f6f6f"), // x
 362       Color.decode("#CD5C5C"), // r
 363       Color.decode("#008000"), // y
 364       Color.decode("#4682B4"), // w
 365       Color.decode("#FF8C00"), // s
 366       Color.decode("#9ACD32"), // m
 367       Color.decode("#9932CC"), // k
 368       Color.decode("#8b4513"), // b
 369       Color.decode("#808080"), // h
 370       Color.decode("#483D8B"), // d
 371       Color.decode("#b8860b"), // v
 372       Color.decode("#2f4f4f"), // n
 373       Color.white, // Gap
 374   };
 375
 376   // Added for PurinePyrimidineColourScheme
 377   public static final Color[] purinepyrimidine = { new Color(255, 131, 250), // A,
 378                                                                              // G,
 379                                                                              // R
 380                                                                              // purines
 381                                                                              // purplish/orchid
 382       new Color(64, 224, 208), // C,U, T, Y pyrimidines turquoise
 383       Color.white, // all other nucleotides
 384       Color.white // Gap
 385   };
 386
 387   // Zappo
 388   public static final Color[] zappo = { Color.pink, // A
 389       midBlue, // R
 390       Color.green, // N
 391       Color.red, // D
 392       Color.yellow, // C
 393       Color.green, // Q
 394       Color.red, // E
 395       Color.magenta, // G
 396       midBlue, // Color.red, // H
 397       Color.pink, // I
 398       Color.pink, // L
 399       midBlue, // K
 400       Color.pink, // M
 401       Color.orange, // F
 402       Color.magenta, // P
 403       Color.green, // S
 404       Color.green, // T
 405       Color.orange, // W
 406       Color.orange, // Y
 407       Color.pink, // V
 408       Color.white, // B
 409       Color.white, // Z
 410       Color.white, // X
 411       Color.white, // -
 412       Color.white, // *
 413       Color.white, // .
 414       Color.white // ' '
 415   };
 416
 417   /*
 418    * flower, blossom, sunset, ocean colour schemes from geocos.
 419    * See https://gecos.biotite-python.org/
 420    * https://raw.githubusercontent.com/biotite-dev/biotite/master/src/biotite/sequence/graphics/color_schemes/flower.json
 421    * and https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-020-3526-6
 422    * (https://doi.org/10.1186/s12859-020-3526-6)
 423    */
 424   public static final Color[] flower = { new Color(177, 138, 81), // A
 425       new Color(131, 191, 241), // R
 426       new Color(11, 206, 198), // N
 427       new Color(1, 165, 120), // D
 428       new Color(255, 87, 1), // C
 429       new Color(114, 149, 174), // Q
 430       new Color(45, 160, 161), // E
 431       new Color(177, 194, 60), // G
 432       new Color(1, 148, 249), // H
 433       new Color(242, 118, 99), // I
 434       new Color(223, 110, 117), // L
 435       new Color(127, 195, 215), // K
 436       new Color(254, 157, 175), // M
 437       new Color(250, 85, 157), // F
 438       new Color(79, 163, 42), // P
 439       new Color(180, 189, 155), // S
 440       new Color(210, 181, 118), // T
 441       new Color(255, 45, 237), // W
 442       new Color(201, 110, 207), // Y
 443       new Color(253, 153, 123), // V
 444       Color.white, // B
 445       Color.white, // Z
 446       Color.white, // X
 447       Color.white, // -
 448       Color.white, // *
 449       Color.white // .
 450   };
 451
 452   public static final Color[] blossom = { new Color(139, 196, 180), // A
 453       new Color(252, 149, 2), // R
 454       new Color(181, 194, 6), // N
 455       new Color(95, 165, 5), // D
 456       new Color(8, 147, 254), // C
 457       new Color(191, 133, 39), // Q
 458       new Color(219, 181, 1), // E
 459       new Color(0, 211, 130), // G
 460       new Color(255, 87, 1), // H
 461       new Color(154, 186, 243), // I
 462       new Color(205, 165, 220), // L
 463       new Color(254, 165, 39), // K
 464       new Color(245, 161, 184), // M
 465       new Color(247, 79, 168), // F
 466       new Color(16, 214, 49), // P
 467       new Color(126, 157, 89), // S
 468       new Color(0, 162, 156), // T
 469       new Color(254, 8, 251), // W
 470       new Color(255, 78, 122), // Y
 471       new Color(135, 192, 228), // V
 472       Color.white, // B
 473       Color.white, // Z
 474       Color.white, // X
 475       Color.white, // -
 476       Color.white, // *
 477       Color.white // .
 478   };
 479
 480   public static final Color[] sunset = { new Color(254, 160, 253), // A
 481       new Color(133, 116, 106), // R
 482       new Color(171, 200, 245), // N
 483       new Color(46, 123, 190), // D
 484       new Color(252, 12, 254), // C
 485       new Color(140, 110, 129), // Q
 486       new Color(103, 120, 146), // E
 487       new Color(39, 153, 255), // G
 488       new Color(219, 197, 142), // H
 489       new Color(250, 33, 161), // I
 490       new Color(224, 30, 130), // L
 491       new Color(222, 190, 204), // K
 492       new Color(209, 62, 123), // M
 493       new Color(255, 56, 93), // F
 494       new Color(87, 102, 249), // P
 495       new Color(231, 180, 253), // S
 496       new Color(166, 88, 183), // T
 497       new Color(255, 55, 1), // W
 498       new Color(203, 83, 57), // Y
 499       new Color(254, 81, 184), // V
 500       Color.white, // B
 501       Color.white, // Z
 502       Color.white, // X
 503       Color.white, // -
 504       Color.white, // *
 505       Color.white // .
 506   };
 507
 508   public static final Color[] ocean = { new Color(198, 202, 155), // A
 509       new Color(12, 160, 168), // R
 510       new Color(10, 223, 195), // N
 511       new Color(76, 223, 161), // D
 512       new Color(198, 129, 54), // C
 513       new Color(139, 211, 209), // Q
 514       new Color(96, 218, 201), // E
 515       new Color(51, 165, 81), // G
 516       new Color(0, 207, 254), // H
 517       new Color(242, 186, 170), // I
 518       new Color(187, 138, 131), // L
 519       new Color(64, 160, 144), // K
 520       new Color(164, 139, 136), // M
 521       new Color(171, 136, 174), // F
 522       new Color(175, 211, 101), // P
 523       new Color(109, 155, 116), // S
 524       new Color(141, 149, 102), // T
 525       new Color(117, 138, 238), // W
 526       new Color(186, 195, 252), // Y
 527       new Color(233, 190, 164), // V
 528       Color.white, // B
 529       Color.white, // Z
 530       Color.white, // X
 531       Color.white, // -
 532       Color.white, // *
 533       Color.white // .
 534   };
 535
 536   // Dunno where I got these numbers from
 537   public static final double[] hyd2 = { 0.62, // A
 538       0.29, // R
 539       -0.90, // N
 540       -0.74, // D
 541       1.19, // C
 542       0.48, // Q
 543       -0.40, // E
 544       1.38, // G
 545       -1.50, // H
 546       1.06, // I
 547       0.64, // L
 548       -0.78, // K
 549       0.12, // M
 550       -0.85, // F
 551       -2.53, // P
 552       -0.18, // S
 553       -0.05, // T
 554       1.08, // W
 555       0.81, // Y
 556       0.0, // V
 557       0.26, // B
 558       0.0, // Z
 559       0.0 // X
 560   };
 561
 562   public static final double[] helix = { 1.42, 0.98, 0.67, 1.01, 0.70, 1.11,
 563       1.51, 0.57, 1.00, 1.08, 1.21, 1.16, 1.45, 1.13, 0.57, 0.77, 0.83,
 564       1.08, 0.69, 1.06, 0.84, 1.31, 1.00, 0.0 };
 565
 566   public static final double helixmin = 0.57;
 567
 568   public static final double helixmax = 1.51;
 569
 570   public static final double[] strand = { 0.83, 0.93, 0.89, 0.54, 1.19,
 571       1.10, 0.37, 0.75, 0.87, 1.60, 1.30, 0.74, 1.05, 1.38, 0.55, 0.75,
 572       1.19, 1.37, 1.47, 1.70, 0.72, 0.74, 1.0, 0.0 };
 573
 574   public static final double strandmin = 0.37;
 575
 576   public static final double strandmax = 1.7;
 577
 578   public static final double[] turn = { 0.66, 0.95, 1.56, 1.46, 1.19, 0.98,
 579       0.74, 1.56, 0.95, 0.47, 0.59, 1.01, 0.60, 0.60, 1.52, 1.43, 0.96,
 580       0.96, 1.14, 0.50, 1.51, 0.86, 1.00, 0, 0 };
 581
 582   public static final double turnmin = 0.47;
 583
 584   public static final double turnmax = 1.56;
 585
 586   public static final double[] buried = { 1.7, 0.1, 0.4, 0.4, 4.6, 0.3, 0.3,
 587       1.8, 0.8, 3.1, 2.4, 0.05, 1.9, 2.2, 0.6, 0.8, 0.7, 1.6, 0.5, 2.9, 0.4,
 588       0.3, 1.358, 0.00 };
 589
 590   public static final double buriedmin = 0.05;
 591
 592   public static final double buriedmax = 4.6;
 593
 594   // This is hydropathy index
 595   // Kyte, J., and Doolittle, R.F., J. Mol. Biol.
 596   // 1157, 105-132, 1982
 597   public static final double[] hyd = { 1.8, -4.5, -3.5, -3.5, 2.5, -3.5,
 598       -3.5, -0.4, -3.2, 4.5, 3.8, -3.9, 1.9, 2.8, -1.6, -0.8, -0.7, -0.9,
 599       -1.3, 4.2, -3.5, -3.5, -0.49, 0.0 };
 600
 601   public static final double hydmax = 4.5;
 602
 603   public static final double hydmin = -3.9;
 604
 605   // public static final double hydmax = 1.38;
 606   // public static final double hydmin = -2.53;
 607
 608   // not currently used
 609   // public static final Map<String, Color> ssHash = new Hashtable<String,
 610   // Color>();
 611   // static
 612   // {
 613   // ssHash.put("H", Color.magenta);
 614   // ssHash.put("E", Color.yellow);
 615   // ssHash.put("-", Color.white);
 616   // ssHash.put(".", Color.white);
 617   // ssHash.put("S", Color.cyan);
 618   // ssHash.put("T", Color.blue);
 619   // ssHash.put("G", Color.pink);
 620   // ssHash.put("I", Color.pink);
 621   // ssHash.put("B", Color.yellow);
 622   // }
 623
 624   /*
 625    * new Color(60, 136, 238), // U Color.white, // I Color.white, // X
 626    * Color.white, // R Color.white, // Y Color.white, // N Color.white, // Gap
 627    */
 628
 629   public static String STOP = "STOP";
 630
 631   public static List<String> STOP_CODONS = Arrays.asList("TGA", "TAA",
 632           "TAG");
 633
 634   public static String START = "ATG";
 635
 636   // Stores residue codes/names and colours and other things
 637   public static Map<String, Map<String, Integer>> propHash = new Hashtable<>();
 638
 639   public static Map<String, Integer> hydrophobic = new Hashtable<>();
 640
 641   public static Map<String, Integer> polar = new Hashtable<>();
 642
 643   public static Map<String, Integer> small = new Hashtable<>();
 644
 645   public static Map<String, Integer> positive = new Hashtable<>();
 646
 647   public static Map<String, Integer> negative = new Hashtable<>();
 648
 649   public static Map<String, Integer> charged = new Hashtable<>();
 650
 651   public static Map<String, Integer> aromatic = new Hashtable<>();
 652
 653   public static Map<String, Integer> aliphatic = new Hashtable<>();
 654
 655   public static Map<String, Integer> tiny = new Hashtable<>();
 656
 657   public static Map<String, Integer> proline = new Hashtable<>();
 658
 659   static
 660   {
 661     hydrophobic.put("I", ONE);
 662     hydrophobic.put("L", ONE);
 663     hydrophobic.put("V", ONE);
 664     hydrophobic.put("C", ONE);
 665     hydrophobic.put("A", ONE);
 666     hydrophobic.put("G", ONE);
 667     hydrophobic.put("M", ONE);
 668     hydrophobic.put("F", ONE);
 669     hydrophobic.put("Y", ONE);
 670     hydrophobic.put("W", ONE);
 671     hydrophobic.put("H", ONE);
 672     hydrophobic.put("K", ONE);
 673     hydrophobic.put("X", ONE);
 674     hydrophobic.put("-", ONE);
 675     hydrophobic.put("*", ONE);
 676     hydrophobic.put("R", ZERO);
 677     hydrophobic.put("E", ZERO);
 678     hydrophobic.put("Q", ZERO);
 679     hydrophobic.put("D", ZERO);
 680     hydrophobic.put("N", ZERO);
 681     hydrophobic.put("S", ZERO);
 682     hydrophobic.put("T", ONE);
 683     hydrophobic.put("P", ZERO);
 684   }
 685
 686   static
 687   {
 688     polar.put("Y", ONE);
 689     polar.put("W", ONE);
 690     polar.put("H", ONE);
 691     polar.put("K", ONE);
 692     polar.put("R", ONE);
 693     polar.put("E", ONE);
 694     polar.put("Q", ONE);
 695     polar.put("D", ONE);
 696     polar.put("N", ONE);
 697     polar.put("S", ONE);
 698     polar.put("T", ONE);
 699     polar.put("X", ONE);
 700     polar.put("-", ONE);
 701     polar.put("*", ONE);
 702     polar.put("I", ZERO);
 703     polar.put("L", ZERO);
 704     polar.put("V", ZERO);
 705     polar.put("C", ZERO);
 706     polar.put("A", ZERO);
 707     polar.put("G", ZERO);
 708     polar.put("M", ZERO);
 709     polar.put("F", ZERO);
 710     polar.put("P", ZERO);
 711   }
 712
 713   static
 714   {
 715     small.put("I", ZERO);
 716     small.put("L", ZERO);
 717     small.put("V", ONE);
 718     small.put("C", ONE);
 719     small.put("A", ONE);
 720     small.put("G", ONE);
 721     small.put("M", ZERO);
 722     small.put("F", ZERO);
 723     small.put("Y", ZERO);
 724     small.put("W", ZERO);
 725     small.put("H", ZERO);
 726     small.put("K", ZERO);
 727     small.put("R", ZERO);
 728     small.put("E", ZERO);
 729     small.put("Q", ZERO);
 730     small.put("D", ONE);
 731     small.put("N", ONE);
 732     small.put("S", ONE);
 733     small.put("T", ONE);
 734     small.put("P", ONE);
 735     small.put("-", ONE);
 736     small.put("*", ONE);
 737   }
 738
 739   static
 740   {
 741     positive.put("I", ZERO);
 742     positive.put("L", ZERO);
 743     positive.put("V", ZERO);
 744     positive.put("C", ZERO);
 745     positive.put("A", ZERO);
 746     positive.put("G", ZERO);
 747     positive.put("M", ZERO);
 748     positive.put("F", ZERO);
 749     positive.put("Y", ZERO);
 750     positive.put("W", ZERO);
 751     positive.put("H", ONE);
 752     positive.put("K", ONE);
 753     positive.put("R", ONE);
 754     positive.put("E", ZERO);
 755     positive.put("Q", ZERO);
 756     positive.put("D", ZERO);
 757     positive.put("N", ZERO);
 758     positive.put("S", ZERO);
 759     positive.put("T", ZERO);
 760     positive.put("P", ZERO);
 761     positive.put("-", ONE);
 762     positive.put("*", ONE);
 763   }
 764
 765   static
 766   {
 767     negative.put("I", ZERO);
 768     negative.put("L", ZERO);
 769     negative.put("V", ZERO);
 770     negative.put("C", ZERO);
 771     negative.put("A", ZERO);
 772     negative.put("G", ZERO);
 773     negative.put("M", ZERO);
 774     negative.put("F", ZERO);
 775     negative.put("Y", ZERO);
 776     negative.put("W", ZERO);
 777     negative.put("H", ZERO);
 778     negative.put("K", ZERO);
 779     negative.put("R", ZERO);
 780     negative.put("E", ONE);
 781     negative.put("Q", ZERO);
 782     negative.put("D", ONE);
 783     negative.put("N", ZERO);
 784     negative.put("S", ZERO);
 785     negative.put("T", ZERO);
 786     negative.put("P", ZERO);
 787     negative.put("-", ONE);
 788     negative.put("*", ONE);
 789   }
 790
 791   static
 792   {
 793     charged.put("I", ZERO);
 794     charged.put("L", ZERO);
 795     charged.put("V", ZERO);
 796     charged.put("C", ZERO);
 797     charged.put("A", ZERO);
 798     charged.put("G", ZERO);
 799     charged.put("M", ZERO);
 800     charged.put("F", ZERO);
 801     charged.put("Y", ZERO);
 802     charged.put("W", ZERO);
 803     charged.put("H", ONE);
 804     charged.put("K", ONE);
 805     charged.put("R", ONE);
 806     charged.put("E", ONE);
 807     charged.put("Q", ZERO);
 808     charged.put("D", ONE);
 809     charged.put("N", ZERO); // Asparagine is polar but not
 810                             // charged.
 811     // Alternative would be charged and
 812     // negative (in basic form)?
 813     charged.put("S", ZERO);
 814     charged.put("T", ZERO);
 815     charged.put("P", ZERO);
 816     charged.put("-", ONE);
 817     charged.put("*", ONE);
 818   }
 819
 820   static
 821   {
 822     aromatic.put("I", ZERO);
 823     aromatic.put("L", ZERO);
 824     aromatic.put("V", ZERO);
 825     aromatic.put("C", ZERO);
 826     aromatic.put("A", ZERO);
 827     aromatic.put("G", ZERO);
 828     aromatic.put("M", ZERO);
 829     aromatic.put("F", ONE);
 830     aromatic.put("Y", ONE);
 831     aromatic.put("W", ONE);
 832     aromatic.put("H", ONE);
 833     aromatic.put("K", ZERO);
 834     aromatic.put("R", ZERO);
 835     aromatic.put("E", ZERO);
 836     aromatic.put("Q", ZERO);
 837     aromatic.put("D", ZERO);
 838     aromatic.put("N", ZERO);
 839     aromatic.put("S", ZERO);
 840     aromatic.put("T", ZERO);
 841     aromatic.put("P", ZERO);
 842     aromatic.put("-", ONE);
 843     aromatic.put("*", ONE);
 844   }
 845
 846   static
 847   {
 848     aliphatic.put("I", ONE);
 849     aliphatic.put("L", ONE);
 850     aliphatic.put("V", ONE);
 851     aliphatic.put("C", ZERO);
 852     aliphatic.put("A", ZERO);
 853     aliphatic.put("G", ZERO);
 854     aliphatic.put("M", ZERO);
 855     aliphatic.put("F", ZERO);
 856     aliphatic.put("Y", ZERO);
 857     aliphatic.put("W", ZERO);
 858     aliphatic.put("H", ZERO);
 859     aliphatic.put("K", ZERO);
 860     aliphatic.put("R", ZERO);
 861     aliphatic.put("E", ZERO);
 862     aliphatic.put("Q", ZERO);
 863     aliphatic.put("D", ZERO);
 864     aliphatic.put("N", ZERO);
 865     aliphatic.put("S", ZERO);
 866     aliphatic.put("T", ZERO);
 867     aliphatic.put("P", ZERO);
 868     aliphatic.put("-", ONE);
 869     aliphatic.put("*", ONE);
 870   }
 871
 872   static
 873   {
 874     tiny.put("I", ZERO);
 875     tiny.put("L", ZERO);
 876     tiny.put("V", ZERO);
 877     tiny.put("C", ZERO);
 878     tiny.put("A", ONE);
 879     tiny.put("G", ONE);
 880     tiny.put("M", ZERO);
 881     tiny.put("F", ZERO);
 882     tiny.put("Y", ZERO);
 883     tiny.put("W", ZERO);
 884     tiny.put("H", ZERO);
 885     tiny.put("K", ZERO);
 886     tiny.put("R", ZERO);
 887     tiny.put("E", ZERO);
 888     tiny.put("Q", ZERO);
 889     tiny.put("D", ZERO);
 890     tiny.put("N", ZERO);
 891     tiny.put("S", ONE);
 892     tiny.put("T", ZERO);
 893     tiny.put("P", ZERO);
 894     tiny.put("-", ONE);
 895     tiny.put("*", ONE);
 896   }
 897
 898   static
 899   {
 900     proline.put("I", ZERO);
 901     proline.put("L", ZERO);
 902     proline.put("V", ZERO);
 903     proline.put("C", ZERO);
 904     proline.put("A", ZERO);
 905     proline.put("G", ZERO);
 906     proline.put("M", ZERO);
 907     proline.put("F", ZERO);
 908     proline.put("Y", ZERO);
 909     proline.put("W", ZERO);
 910     proline.put("H", ZERO);
 911     proline.put("K", ZERO);
 912     proline.put("R", ZERO);
 913     proline.put("E", ZERO);
 914     proline.put("Q", ZERO);
 915     proline.put("D", ZERO);
 916     proline.put("N", ZERO);
 917     proline.put("S", ZERO);
 918     proline.put("T", ZERO);
 919     proline.put("P", ONE);
 920     proline.put("-", ONE);
 921     proline.put("*", ONE);
 922   }
 923
 924   static
 925   {
 926     propHash.put("hydrophobic", hydrophobic);
 927     propHash.put("small", small);
 928     propHash.put("positive", positive);
 929     propHash.put("negative", negative);
 930     propHash.put("charged", charged);
 931     propHash.put("aromatic", aromatic);
 932     propHash.put("aliphatic", aliphatic);
 933     propHash.put("tiny", tiny);
 934     propHash.put("proline", proline);
 935     propHash.put("polar", polar);
 936   }
 937   static
 938   {
 939     int[][] propMatrixF = new int[maxProteinIndex][maxProteinIndex],
 940             propMatrixPos = new int[maxProteinIndex][maxProteinIndex],
 941             propMatrixEpos = new int[maxProteinIndex][maxProteinIndex];
 942     for (int i = 0; i < maxProteinIndex; i++)
 943     {
 944       int maxF = 0, maxP = 0, maxEP = 0;
 945       String ic = "";
 946       if (aa.length > i)
 947       {
 948         ic += aa[i];
 949       }
 950       else
 951       {
 952         ic = "-";
 953       }
 954       for (int j = i + 1; j < maxProteinIndex; j++)
 955       {
 956         String jc = "";
 957         if (aa.length > j)
 958         {
 959           jc += aa[j];
 960         }
 961         else
 962         {
 963           jc = "-";
 964         }
 965         propMatrixF[i][j] = 0;
 966         propMatrixPos[i][j] = 0;
 967         propMatrixEpos[i][j] = 0;
 968         for (String ph : propHash.keySet())
 969         {
 970           Map<String, Integer> pph = propHash.get(ph);
 971           if (pph.get(ic) != null && pph.get(jc) != null)
 972           {
 973             int icp = pph.get(ic).intValue(), jcp = pph.get(jc).intValue();
 974             // Still working on these definitions.
 975             propMatrixPos[i][j] += icp == jcp && icp > 0 ? 2 : 0;
 976             propMatrixPos[j][i] += icp == jcp && icp > 0 ? 2 : 0;
 977             propMatrixF[i][j] += icp == jcp ? 2 : 0;
 978             propMatrixF[j][i] += icp == jcp ? 2 : 0;
 979             propMatrixEpos[i][j] += icp == jcp ? (1 + icp * 2) : 0;
 980             propMatrixEpos[j][i] += icp == jcp ? (1 + icp * 2) : 0;
 981           }
 982         }
 983         if (maxF < propMatrixF[i][j])
 984         {
 985           maxF = propMatrixF[i][j];
 986         }
 987         if (maxP < propMatrixPos[i][j])
 988         {
 989           maxP = propMatrixPos[i][j];
 990         }
 991         if (maxEP < propMatrixEpos[i][j])
 992         {
 993           maxEP = propMatrixEpos[i][j];
 994         }
 995       }
 996       propMatrixF[i][i] = maxF;
 997       propMatrixPos[i][i] = maxP;
 998       propMatrixEpos[i][i] = maxEP;
 999     }
1000   }
1001
1002   private ResidueProperties()
1003   {
1004   }
1005
1006   public static double getHydmax()
1007   {
1008     return hydmax;
1009   }
1010
1011   public static double getHydmin()
1012   {
1013     return hydmin;
1014   }
1015
1016   public static double[] getHyd()
1017   {
1018     return hyd;
1019   }
1020
1021   public static Map<String, Integer> getAA3Hash()
1022   {
1023     return aa3Hash;
1024   }
1025
1026   public static String codonTranslate(String lccodon)
1027   {
1028     String peptide = GeneticCodes.getInstance().getStandardCodeTable()
1029             .translate(lccodon);
1030     if ("*".equals(peptide))
1031     {
1032       return "STOP";
1033     }
1034     return peptide;
1035   }
1036
1037   /*
1038    * lookup of (A-Z) alternative secondary structure symbols'
1039    * equivalents in DSSP3 notation
1040    */
1041   private static char[] toDssp3State;
1042   static
1043   {
1044     toDssp3State = new char[9]; // for 'A'-'I'; extend if needed
1045     Arrays.fill(toDssp3State, ' ');
1046     toDssp3State['B' - 'A'] = 'E';
1047     toDssp3State['E' - 'A'] = 'E';
1048     toDssp3State['G' - 'A'] = 'H';
1049     toDssp3State['H' - 'A'] = 'H';
1050     toDssp3State['I' - 'A'] = 'H';
1051   }
1052
1053   /**
1054    * translate from other dssp secondary structure alphabets to 3-state
1055    *
1056    * @param ssString
1057    * @return ssstring
1058    */
1059   public static String getDssp3state(String ssString)
1060   {
1061     if (ssString == null)
1062     {
1063       return null;
1064     }
1065     int lookupSize = toDssp3State.length;
1066     int len = ssString.length();
1067     char[] trans = new char[len];
1068     for (int i = 0; i < len; i++)
1069     {
1070       char c = ssString.charAt(i);
1071       int index = c - 'A';
1072       if (index < 0 || index >= lookupSize)
1073       {
1074         trans[i] = ' ';
1075       }
1076       else
1077       {
1078         trans[i] = toDssp3State[index];
1079       }
1080     }
1081     return new String(trans);
1082   }
1083
1084   static
1085   {
1086     modifications.put("MSE", "MET"); // Selenomethionine
1087     // the rest tbc; from
1088     // http://sourceforge.net/p/jmol/mailman/message/12833570/
1089     // modifications.put("CSE", "CYS"); // Selenocysteine
1090     // modifications.put("PTR", "TYR"); // Phosphotyrosine
1091     // modifications.put("SEP", "SER"); // Phosphoserine
1092     // modifications.put("HYP", "PRO"); // 4-hydroxyproline
1093     // modifications.put("5HP", "GLU"); // Pyroglutamic acid; 5-hydroxyproline
1094     // modifications.put("PCA", "GLU"); // Pyroglutamic acid
1095     // modifications.put("LYZ", "LYS"); // 5-hydroxylysine
1096
1097     // Additional protein alphabets used in the SCOP database and PDB files
1098     // source:
1099     // https://github.com/biopython/biopython/blob/master/Bio/Data/SCOPData.py
1100     modifications.put("00C", "CYS");
1101     modifications.put("01W", "XAA");
1102     modifications.put("02K", "ALA");
1103     modifications.put("03Y", "CYS");
1104     modifications.put("07O", "CYS");
1105     modifications.put("08P", "CYS");
1106     modifications.put("0A0", "ASP");
1107     modifications.put("0A1", "TYR");
1108     modifications.put("0A2", "LYS");
1109     modifications.put("0A8", "CYS");
1110     modifications.put("0AA", "VAL");
1111     modifications.put("0AB", "VAL");
1112     modifications.put("0AC", "GLY");
1113     modifications.put("0AD", "GLY");
1114     modifications.put("0AF", "TRP");
1115     modifications.put("0AG", "LEU");
1116     modifications.put("0AH", "SER");
1117     modifications.put("0AK", "ASP");
1118     modifications.put("0AM", "ALA");
1119     modifications.put("0AP", "CYS");
1120     modifications.put("0AU", "UR3");
1121     modifications.put("0AV", "ALA");
1122     modifications.put("0AZ", "PRO");
1123     modifications.put("0BN", "PHE");
1124     modifications.put("0C ", "CYS");
1125     modifications.put("0CS", "ALA");
1126     modifications.put("0DC", "CYS");
1127     modifications.put("0DG", "GLY");
1128     modifications.put("0DT", "THR");
1129     modifications.put("0FL", "ALA");
1130     modifications.put("0G ", "GLY");
1131     modifications.put("0NC", "ALA");
1132     modifications.put("0SP", "ALA");
1133     modifications.put("0U ", "UR3");
1134     modifications.put("0YG", "YG");
1135     modifications.put("10C", "CYS");
1136     modifications.put("125", "UR3");
1137     modifications.put("126", "UR3");
1138     modifications.put("127", "UR3");
1139     modifications.put("128", "ASN");
1140     modifications.put("12A", "ALA");
1141     modifications.put("143", "CYS");
1142     modifications.put("175", "ASG");
1143     modifications.put("193", "XAA");
1144     modifications.put("1AP", "ALA");
1145     modifications.put("1MA", "ALA");
1146     modifications.put("1MG", "GLY");
1147     modifications.put("1PA", "PHE");
1148     modifications.put("1PI", "ALA");
1149     modifications.put("1PR", "ASN");
1150     modifications.put("1SC", "CYS");
1151     modifications.put("1TQ", "TRP");
1152     modifications.put("1TY", "TYR");
1153     modifications.put("1X6", "SER");
1154     modifications.put("200", "PHE");
1155     modifications.put("23F", "PHE");
1156     modifications.put("23S", "XAA");
1157     modifications.put("26B", "THR");
1158     modifications.put("2AD", "XAA");
1159     modifications.put("2AG", "ALA");
1160     modifications.put("2AO", "XAA");
1161     modifications.put("2AR", "ALA");
1162     modifications.put("2AS", "XAA");
1163     modifications.put("2AT", "THR");
1164     modifications.put("2AU", "UR3");
1165     modifications.put("2BD", "ILE");
1166     modifications.put("2BT", "THR");
1167     modifications.put("2BU", "ALA");
1168     modifications.put("2CO", "CYS");
1169     modifications.put("2DA", "ALA");
1170     modifications.put("2DF", "ASN");
1171     modifications.put("2DM", "ASN");
1172     modifications.put("2DO", "XAA");
1173     modifications.put("2DT", "THR");
1174     modifications.put("2EG", "GLY");
1175     modifications.put("2FE", "ASN");
1176     modifications.put("2FI", "ASN");
1177     modifications.put("2FM", "MET");
1178     modifications.put("2GT", "THR");
1179     modifications.put("2HF", "HIS");
1180     modifications.put("2LU", "LEU");
1181     modifications.put("2MA", "ALA");
1182     modifications.put("2MG", "GLY");
1183     modifications.put("2ML", "LEU");
1184     modifications.put("2MR", "ARG");
1185     modifications.put("2MT", "PRO");
1186     modifications.put("2MU", "UR3");
1187     modifications.put("2NT", "THR");
1188     modifications.put("2OM", "UR3");
1189     modifications.put("2OT", "THR");
1190     modifications.put("2PI", "XAA");
1191     modifications.put("2PR", "GLY");
1192     modifications.put("2SA", "ASN");
1193     modifications.put("2SI", "XAA");
1194     modifications.put("2ST", "THR");
1195     modifications.put("2TL", "THR");
1196     modifications.put("2TY", "TYR");
1197     modifications.put("2VA", "VAL");
1198     modifications.put("2XA", "CYS");
1199     modifications.put("32S", "XAA");
1200     modifications.put("32T", "XAA");
1201     modifications.put("3AH", "HIS");
1202     modifications.put("3AR", "XAA");
1203     modifications.put("3CF", "PHE");
1204     modifications.put("3DA", "ALA");
1205     modifications.put("3DR", "ASN");
1206     modifications.put("3GA", "ALA");
1207     modifications.put("3MD", "ASP");
1208     modifications.put("3ME", "UR3");
1209     modifications.put("3NF", "TYR");
1210     modifications.put("3QN", "LYS");
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1334     modifications.put("AHT", "XAA");
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1440     modifications.put("C  ", "CYS");
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1481     modifications.put("CFL", "CYS");
1482     modifications.put("CFY", "FCYG"); // check
1483     modifications.put("CG1", "GLY");
1484     modifications.put("CGA", "GLU");
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1505     modifications.put("CNU", "UR3");
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1522     modifications.put("CRX", "ASG");
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1539     modifications.put("CSR", "CYS");
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1564     modifications.put("CYS", "CYS");
1565     modifications.put("CZ2", "CYS");
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1572     modifications.put("D3P", "GLY");
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1579     modifications.put("DAH", "PHE");
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1581     modifications.put("DAR", "ARG");
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1583     modifications.put("DBB", "THR");
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1585     modifications.put("DBS", "SER");
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1588     modifications.put("DBZ", "ALA");
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1777     modifications.put("HHI", "HIS");
1778     modifications.put("HHK", "AK"); // check
1779     modifications.put("HIA", "HIS");
1780     modifications.put("HIC", "HIS");
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1782     modifications.put("HIQ", "HIS");
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1921     modifications.put("MCY", "CYS");
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1923     modifications.put("MD6", "GLY");
1924     modifications.put("MDH", "XAA");
1925     modifications.put("MDO", "ASG");
1926     modifications.put("MDR", "ASN");
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1931     modifications.put("MEP", "UR3");
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1933     modifications.put("MET", "MET");
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1935     modifications.put("MF3", "XAA");
1936     modifications.put("MFC", "GYG");
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1938     modifications.put("MGG", "ARG");
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1940     modifications.put("MGQ", "ALA");
1941     modifications.put("MGV", "GLY");
1942     modifications.put("MGY", "GLY");
1943     modifications.put("MHL", "LEU");
1944     modifications.put("MHO", "MET");
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1948     modifications.put("MK8", "LEU");
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1951     modifications.put("MLL", "LEU");
1952     modifications.put("MLY", "LYS");
1953     modifications.put("MLZ", "LYS");
1954     modifications.put("MME", "MET");
1955     modifications.put("MMO", "ARG");
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1957     modifications.put("MND", "ASN");
1958     modifications.put("MNL", "LEU");
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1960     modifications.put("MNV", "VAL");
1961     modifications.put("MOD", "XAA");
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1965     modifications.put("MPQ", "GLY");
1966     modifications.put("MRG", "GLY");
1967     modifications.put("MSA", "GLY");
1968     modifications.put("MSE", "MET");
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1970     modifications.put("MSO", "MET");
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2178     modifications.put("SIC", "DC"); // check
2179     modifications.put("SLA", "PRO");
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2350     modifications.put("X9Q", "AFG");
2351     modifications.put("XAD", "ALA");
2352     modifications.put("XAE", "ASN");
2353     modifications.put("XAL", "ALA");
2354     modifications.put("XAR", "ASN");
2355     modifications.put("XCL", "CYS");
2356     modifications.put("XCN", "CYS");
2357     modifications.put("XCP", "XAA");
2358     modifications.put("XCR", "CYS");
2359     modifications.put("XCS", "ASN");
2360     modifications.put("XCT", "CYS");
2361     modifications.put("XCY", "CYS");
2362     modifications.put("XGA", "ASN");
2363     modifications.put("XGL", "GLY");
2364     modifications.put("XGR", "GLY");
2365     modifications.put("XGU", "GLY");
2366     modifications.put("XPR", "PRO");
2367     modifications.put("XSN", "ASN");
2368     modifications.put("XTH", "THR");
2369     modifications.put("XTL", "THR");
2370     modifications.put("XTR", "THR");
2371     modifications.put("XTS", "GLY");
2372     modifications.put("XTY", "ASN");
2373     modifications.put("XUA", "ALA");
2374     modifications.put("XUG", "GLY");
2375     modifications.put("XX1", "LYS");
2376     modifications.put("XXY", "THG");
2377     modifications.put("XYG", "DYG");
2378     modifications.put("Y  ", "ALA");
2379     modifications.put("YCM", "CYS");
2380     modifications.put("YG ", "GLY");
2381     modifications.put("YOF", "TYR");
2382     modifications.put("YRR", "ASN");
2383     modifications.put("YYG", "GLY");
2384     modifications.put("Z  ", "CYS");
2385     modifications.put("Z01", "ALA");
2386     modifications.put("ZAD", "ALA");
2387     modifications.put("ZAL", "ALA");
2388     modifications.put("ZBC", "CYS");
2389     modifications.put("ZBU", "UR3");
2390     modifications.put("ZCL", "PHE");
2391     modifications.put("ZCY", "CYS");
2392     modifications.put("ZDU", "UR3");
2393     modifications.put("ZFB", "XAA");
2394     modifications.put("ZGU", "GLY");
2395     modifications.put("ZHP", "ASN");
2396     modifications.put("ZTH", "THR");
2397     modifications.put("ZU0", "THR");
2398     modifications.put("ZZJ", "ALA");
2399
2400   }
2401
2402   public static String getCanonicalAminoAcid(String aA)
2403   {
2404     String canonical = modifications.get(aA);
2405     return canonical == null ? aA : canonical;
2406   }
2407
2408   // main method generates perl representation of residue property hash
2409   // / cut here
2410   /**
2411    * @j2sIgnore
2412    * @param args
2413    */
2414   public static void main(String[] args)
2415   {
2416     Hashtable<String, Vector<String>> aaProps = new Hashtable<>();
2417     jalview.bin.Console.outPrintln("my %aa = {");
2418     // invert property hashes
2419     for (String pname : propHash.keySet())
2420     {
2421       Map<String, Integer> phash = propHash.get(pname);
2422       for (String rname : phash.keySet())
2423       {
2424         Vector<String> aprops = aaProps.get(rname);
2425         if (aprops == null)
2426         {
2427           aprops = new Vector<>();
2428           aaProps.put(rname, aprops);
2429         }
2430         Integer hasprop = phash.get(rname);
2431         if (hasprop.intValue() == 1)
2432         {
2433           aprops.addElement(pname);
2434         }
2435       }
2436     }
2437     Enumeration<String> res = aaProps.keys();
2438     while (res.hasMoreElements())
2439     {
2440       String rname = res.nextElement();
2441
2442       System.out.print("'" + rname + "' => [");
2443       Enumeration<String> props = aaProps.get(rname).elements();
2444       while (props.hasMoreElements())
2445       {
2446         System.out.print("'" + props.nextElement() + "'");
2447         if (props.hasMoreElements())
2448         {
2449           jalview.bin.Console.outPrintln(", ");
2450         }
2451       }
2452       jalview.bin.Console
2453               .outPrintln("]" + (res.hasMoreElements() ? "," : ""));
2454     }
2455     jalview.bin.Console.outPrintln("};");
2456   }
2457
2458   // to here
2459
2460   /**
2461    * Returns a list of residue characters for the specified inputs
2462    *
2463    * @param forNucleotide
2464    * @param includeAmbiguous
2465    * @return
2466    */
2467   public static List<String> getResidues(boolean forNucleotide,
2468           boolean includeAmbiguous)
2469   {
2470     List<String> result = new ArrayList<>();
2471     if (forNucleotide)
2472     {
2473       for (String nuc : nucleotideName.keySet())
2474       {
2475         int val = nucleotideIndex[nuc.charAt(0)];
2476         if ((!includeAmbiguous && val > 4) || (val >= maxNucleotideIndex))
2477         {
2478           continue;
2479         }
2480         nuc = nuc.toUpperCase(Locale.ROOT);
2481         if (!result.contains(nuc))
2482         {
2483           result.add(nuc);
2484         }
2485       }
2486     }
2487     else
2488     {
2489       /*
2490        * Peptide
2491        */
2492       for (String res : aa3Hash.keySet())
2493       {
2494         int index = aa3Hash.get(res).intValue();
2495         if ((!includeAmbiguous && index >= 20) || index >= maxProteinIndex)
2496         {
2497           continue;
2498         }
2499         res = res.toUpperCase(Locale.ROOT);
2500         if (!result.contains(res))
2501         {
2502           result.add(res);
2503         }
2504       }
2505     }
2506
2507     return result;
2508   }
2509
2510   /**
2511    * Returns the single letter code for a three letter code, or '0' if not known
2512    *
2513    * @param threeLetterCode
2514    *          not case sensitive
2515    * @return
2516    */
2517   public static char getSingleCharacterCode(String threeLetterCode)
2518   {
2519     if (threeLetterCode == null)
2520     {
2521       return '0';
2522     }
2523     Integer index = ResidueProperties.aa3Hash
2524             .get(threeLetterCode.toUpperCase(Locale.ROOT));
2525     return index == null ? '0' : aa[index].charAt(0);
2526   }
2527 }