test/jalview/datamodel/AlignmentTest.java

   1 /*
   2  * Jalview - A Sequence Alignment Editor and Viewer ($$Version-Rel$$)
   3  * Copyright (C) $$Year-Rel$$ The Jalview Authors
   4  *
   5  * This file is part of Jalview.
   6  *
   7  * Jalview is free software: you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation, either version 3
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Jalview is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15  * PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with Jalview.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  * The Jalview Authors are detailed in the 'AUTHORS' file.
  20  */
  21 package jalview.datamodel;
  22
  23 import static org.testng.AssertJUnit.assertEquals;
  24 import static org.testng.AssertJUnit.assertFalse;
  25 import static org.testng.AssertJUnit.assertNotNull;
  26 import static org.testng.AssertJUnit.assertNull;
  27 import static org.testng.AssertJUnit.assertSame;
  28 import static org.testng.AssertJUnit.assertTrue;
  29
  30 import jalview.datamodel.AlignedCodonFrame.SequenceToSequenceMapping;
  31 import jalview.io.AppletFormatAdapter;
  32 import jalview.io.FormatAdapter;
  33 import jalview.util.MapList;
  34
  35 import java.io.IOException;
  36 import java.util.ArrayList;
  37 import java.util.Arrays;
  38 import java.util.Iterator;
  39 import java.util.List;
  40
  41 import org.testng.Assert;
  42 import org.testng.annotations.BeforeMethod;
  43 import org.testng.annotations.Test;
  44
  45 /**
  46  * Unit tests for Alignment datamodel.
  47  *
  48  * @author gmcarstairs
  49  *
  50  */
  51 public class AlignmentTest
  52 {
  53   // @formatter:off
  54   private static final String TEST_DATA =
  55           "# STOCKHOLM 1.0\n" +
  56           "#=GS D.melanogaster.1 AC AY119185.1/838-902\n" +
  57           "#=GS D.melanogaster.2 AC AC092237.1/57223-57161\n" +
  58           "#=GS D.melanogaster.3 AC AY060611.1/560-627\n" +
  59           "D.melanogaster.1          G.AGCC.CU...AUGAUCGA\n" +
  60           "#=GR D.melanogaster.1 SS  ................((((\n" +
  61           "D.melanogaster.2          C.AUUCAACU.UAUGAGGAU\n" +
  62           "#=GR D.melanogaster.2 SS  ................((((\n" +
  63           "D.melanogaster.3          G.UGGCGCU..UAUGACGCA\n" +
  64           "#=GR D.melanogaster.3 SS  (.(((...(....(((((((\n" +
  65           "//";
  66
  67   private static final String AA_SEQS_1 =
  68           ">Seq1Name/5-8\n" +
  69           "K-QY--L\n" +
  70           ">Seq2Name/12-15\n" +
  71           "-R-FP-W-\n";
  72
  73   private static final String CDNA_SEQS_1 =
  74           ">Seq1Name/100-111\n" +
  75           "AC-GG--CUC-CAA-CT\n" +
  76           ">Seq2Name/200-211\n" +
  77           "-CG-TTA--ACG---AAGT\n";
  78
  79   private static final String CDNA_SEQS_2 =
  80           ">Seq1Name/50-61\n" +
  81           "GCTCGUCGTACT\n" +
  82           ">Seq2Name/60-71\n" +
  83           "GGGTCAGGCAGT\n";
  84   // @formatter:on
  85
  86   private AlignmentI al;
  87
  88   /**
  89    * Helper method to load an alignment and ensure dataset sequences are set up.
  90    *
  91    * @param data
  92    * @param format
  93    *          TODO
  94    * @return
  95    * @throws IOException
  96    */
  97   protected AlignmentI loadAlignment(final String data, String format)
  98           throws IOException
  99   {
 100     AlignmentI a = new FormatAdapter().readFile(data,
 101             AppletFormatAdapter.PASTE, format);
 102     a.setDataset(null);
 103     return a;
 104   }
 105
 106   /**
 107    * assert wrapper: tests all references in the given alignment are consistent
 108    *
 109    * @param alignment
 110    */
 111   public static void assertAlignmentDatasetRefs(AlignmentI alignment)
 112   {
 113     verifyAlignmentDatasetRefs(alignment, true, null);
 114   }
 115
 116   /**
 117    * assert wrapper: tests all references in the given alignment are consistent
 118    *
 119    * @param alignment
 120    * @param message
 121    *          - prefixed to any assert failed messages
 122    */
 123   public static void assertAlignmentDatasetRefs(AlignmentI alignment,
 124           String message)
 125   {
 126     verifyAlignmentDatasetRefs(alignment, true, message);
 127   }
 128
 129   /**
 130    * verify sequence and dataset references are properly contained within
 131    * dataset
 132    *
 133    * @param alignment
 134    *          - the alignmentI object to verify (either alignment or dataset)
 135    * @param raiseAssert
 136    *          - when set, testng assertions are raised.
 137    *          @param message
 138    *          - null or a string message to prepend to the assert failed messages.
 139    * @return true if alignment references were in order, otherwise false.
 140    */
 141   public static boolean verifyAlignmentDatasetRefs(AlignmentI alignment,
 142           boolean raiseAssert, String message)
 143   {
 144     if (message==null) { message = ""; }
 145     if (alignment == null)
 146     {
 147       if (raiseAssert)
 148       {
 149         Assert.fail(message+"Alignment for verification was null.");
 150       }
 151       return false;
 152     }
 153     if (alignment.getDataset() != null)
 154     {
 155       AlignmentI dataset = alignment.getDataset();
 156       // check all alignment sequences have their dataset within the dataset
 157       for (SequenceI seq : alignment.getSequences())
 158       {
 159         SequenceI seqds = seq.getDatasetSequence();
 160         if (seqds.getDatasetSequence() != null)
 161         {
 162           if (raiseAssert)
 163           {
 164             Assert.fail(message+" Alignment contained a sequence who's dataset sequence has a second dataset reference.");
 165           }
 166           return false;
 167         }
 168         if (dataset.findIndex(seqds) == -1)
 169         {
 170           if (raiseAssert)
 171           {
 172             Assert.fail(message+" Alignment contained a sequence who's dataset sequence was not in the dataset.");
 173           }
 174           return false;
 175         }
 176       }
 177       return verifyAlignmentDatasetRefs(alignment.getDataset(), raiseAssert, message);
 178     }
 179     else
 180     {
 181       int dsp = -1;
 182       // verify all dataset sequences
 183       for (SequenceI seqds : alignment.getSequences())
 184       {
 185         dsp++;
 186         if (seqds.getDatasetSequence() != null)
 187         {
 188           if (raiseAssert)
 189           {
 190             Assert.fail(message+" Dataset contained a sequence with non-null dataset reference (ie not a dataset sequence!)");
 191           }
 192           return false;
 193         }
 194         int foundp = alignment.findIndex(seqds);
 195         if (foundp != dsp)
 196         {
 197           if (raiseAssert)
 198           {
 199             Assert.fail(message
 200                     + " Dataset sequence array contains a reference at "
 201                     + dsp + " to a sequence first seen at " + foundp + " ("
 202                     + seqds.toString() + ")");
 203           }
 204           return false;
 205         }
 206         if (seqds.getDBRefs() != null)
 207         {
 208           for (DBRefEntry dbr : seqds.getDBRefs())
 209           {
 210             if (dbr.getMap() != null)
 211             {
 212               SequenceI seqdbrmapto = dbr.getMap().getTo();
 213               if (seqdbrmapto != null)
 214               {
 215                 if (seqdbrmapto.getDatasetSequence() != null)
 216                 {
 217                   if (raiseAssert)
 218                   {
 219                     Assert.fail(message+" DBRefEntry for sequence in alignment had map to sequence which was not a dataset sequence");
 220                   }
 221                   return false;
 222
 223                 }
 224                 if (alignment.findIndex(dbr.getMap().getTo()) == -1)
 225                 {
 226                   if (raiseAssert)
 227                   {
 228                     Assert.fail(message+" DBRefEntry for sequence in alignment had map to sequence not in dataset");
 229                   }
 230                   return false;
 231                 }
 232               }
 233             }
 234           }
 235         }
 236       }
 237       // finally, verify codonmappings involve only dataset sequences.
 238       if (alignment.getCodonFrames() != null)
 239       {
 240         for (AlignedCodonFrame alc : alignment.getCodonFrames())
 241         {
 242           for (SequenceToSequenceMapping ssm : alc.getMappings())
 243           {
 244             if (ssm.getFromSeq().getDatasetSequence() != null)
 245             {
 246               if (raiseAssert)
 247               {
 248                 Assert.fail(message+" CodonFrame-SSM-FromSeq is not a dataset sequence");
 249               }
 250               return false;
 251             }
 252             if (alignment.findIndex(ssm.getFromSeq()) == -1)
 253             {
 254
 255               if (raiseAssert)
 256               {
 257                 Assert.fail(message+" CodonFrame-SSM-FromSeq is not contained in dataset");
 258               }
 259               return false;
 260             }
 261             if (ssm.getMapping().getTo().getDatasetSequence() != null)
 262             {
 263               if (raiseAssert)
 264               {
 265                 Assert.fail(message+" CodonFrame-SSM-Mapping-ToSeq is not a dataset sequence");
 266               }
 267               return false;
 268             }
 269             if (alignment.findIndex(ssm.getMapping().getTo()) == -1)
 270             {
 271
 272               if (raiseAssert)
 273               {
 274                 Assert.fail(message+" CodonFrame-SSM-Mapping-ToSeq is not contained in dataset");
 275               }
 276               return false;
 277             }
 278           }
 279         }
 280       }
 281     }
 282     return true; // all relationships verified!
 283   }
 284
 285   /**
 286    * call verifyAlignmentDatasetRefs with and without assertion raising enabled,
 287    * to check expected pass/fail actually occurs in both conditions
 288    *
 289    * @param al
 290    * @param expected
 291    * @param msg
 292    */
 293   private void assertVerifyAlignment(AlignmentI al, boolean expected,
 294           String msg)
 295   {
 296     if (expected)
 297     {
 298       try
 299       {
 300
 301         Assert.assertTrue(verifyAlignmentDatasetRefs(al, true, null),
 302                 "Valid test alignment failed when raiseAsserts enabled:"
 303                         + msg);
 304       } catch (AssertionError ae)
 305       {
 306         ae.printStackTrace();
 307         Assert.fail(
 308                 "Valid test alignment raised assertion errors when raiseAsserts enabled: "
 309                         + msg, ae);
 310       }
 311       // also check validation passes with asserts disabled
 312       Assert.assertTrue(verifyAlignmentDatasetRefs(al, false, null),
 313               "Valid test alignment tested false when raiseAsserts disabled:"
 314                       + msg);
 315     }
 316     else
 317     {
 318       boolean assertRaised = false;
 319       try
 320       {
 321         verifyAlignmentDatasetRefs(al, true, null);
 322       } catch (AssertionError ae)
 323       {
 324         // expected behaviour
 325         assertRaised = true;
 326       }
 327       if (!assertRaised)
 328       {
 329         Assert.fail("Invalid test alignment passed when raiseAsserts enabled:"
 330                 + msg);
 331       }
 332       // also check validation passes with asserts disabled
 333       Assert.assertFalse(verifyAlignmentDatasetRefs(al, false, null),
 334               "Invalid test alignment tested true when raiseAsserts disabled:"
 335                       + msg);
 336     }
 337   }
 338   @Test(groups = { "Functional" })
 339   public void testVerifyAlignmentDatasetRefs()
 340   {
 341     SequenceI sq1 = new Sequence("sq1", "ASFDD"), sq2 = new Sequence("sq2",
 342             "TTTTTT");
 343
 344     // construct simple valid alignment dataset
 345     Alignment al = new Alignment(new SequenceI[] {
 346         sq1, sq2 });
 347     // expect this to pass
 348     assertVerifyAlignment(al, true, "Simple valid alignment didn't verify");
 349
 350     // check test for sequence->datasetSequence validity
 351     sq1.setDatasetSequence(sq2);
 352     assertVerifyAlignment(
 353             al,
 354             false,
 355             "didn't detect dataset sequence with a dataset sequence reference.");
 356
 357     sq1.setDatasetSequence(null);
 358     assertVerifyAlignment(
 359             al,
 360             true,
 361             "didn't reinstate validity after nulling dataset sequence dataset reference");
 362
 363     // now create dataset and check again
 364     al.createDatasetAlignment();
 365     assertNotNull(al.getDataset());
 366
 367     assertVerifyAlignment(al, true,
 368             "verify failed after createDatasetAlignment");
 369
 370     // create a dbref on sq1 with a sequence ref to sq2
 371     DBRefEntry dbrs1tos2 = new DBRefEntry("UNIPROT", "1", "Q111111");
 372     dbrs1tos2.setMap(new Mapping(sq2.getDatasetSequence(),
 373             new int[] { 1, 5 }, new int[] { 2, 6 }, 1, 1));
 374     sq1.getDatasetSequence().addDBRef(dbrs1tos2);
 375     assertVerifyAlignment(al, true,
 376             "verify failed after addition of valid DBRefEntry/map");
 377     // now create a dbref on a new sequence which maps to another sequence
 378     // outside of the dataset
 379     SequenceI sqout = new Sequence("sqout", "ututututucagcagcag"), sqnew = new Sequence(
 380             "sqnew", "EEERRR");
 381     DBRefEntry sqnewsqout = new DBRefEntry("ENAFOO", "1", "R000001");
 382     sqnewsqout.setMap(new Mapping(sqout, new int[] { 1, 6 }, new int[] { 1,
 383         18 }, 1, 3));
 384     al.getDataset().addSequence(sqnew);
 385
 386     assertVerifyAlignment(al, true,
 387             "verify failed after addition of new sequence to dataset");
 388     // now start checking exception conditions
 389     sqnew.addDBRef(sqnewsqout);
 390     assertVerifyAlignment(
 391             al,
 392             false,
 393             "verify passed when a dbref with map to sequence outside of dataset was added");
 394     // make the verify pass by adding the outsider back in
 395     al.getDataset().addSequence(sqout);
 396     assertVerifyAlignment(al, true,
 397             "verify should have passed after adding dbref->to sequence in to dataset");
 398     // and now the same for a codon mapping...
 399     SequenceI sqanotherout = new Sequence("sqanotherout",
 400             "aggtutaggcagcagcag");
 401
 402     AlignedCodonFrame alc = new AlignedCodonFrame();
 403     alc.addMap(sqanotherout, sqnew, new MapList(new int[] { 1, 6 },
 404             new int[] { 1, 18 }, 3, 1));
 405
 406     al.addCodonFrame(alc);
 407     Assert.assertEquals(al.getDataset().getCodonFrames().size(), 1);
 408
 409     assertVerifyAlignment(
 410             al,
 411             false,
 412             "verify passed when alCodonFrame mapping to sequence outside of dataset was added");
 413     // make the verify pass by adding the outsider back in
 414     al.getDataset().addSequence(sqanotherout);
 415     assertVerifyAlignment(
 416             al,
 417             true,
 418             "verify should have passed once all sequences involved in alCodonFrame were added to dataset");
 419     al.getDataset().addSequence(sqanotherout);
 420     assertVerifyAlignment(al, false,
 421             "verify should have failed when a sequence was added twice to the dataset");
 422     al.getDataset().deleteSequence(sqanotherout);
 423     assertVerifyAlignment(al, true,
 424             "verify should have passed after duplicate entry for sequence was removed");
 425
 426   }
 427   /*
 428    * Read in Stockholm format test data including secondary structure
 429    * annotations.
 430    */
 431   @BeforeMethod(alwaysRun = true)
 432   public void setUp() throws IOException
 433   {
 434     al = loadAlignment(TEST_DATA, "STH");
 435     int i = 0;
 436     for (AlignmentAnnotation ann : al.getAlignmentAnnotation())
 437     {
 438       ann.setCalcId("CalcIdFor" + al.getSequenceAt(i).getName());
 439       i++;
 440     }
 441   }
 442
 443   /**
 444    * Test method that returns annotations that match on calcId.
 445    */
 446   @Test(groups = { "Functional" })
 447   public void testFindAnnotation_byCalcId()
 448   {
 449     Iterable<AlignmentAnnotation> anns = al
 450             .findAnnotation("CalcIdForD.melanogaster.2");
 451     Iterator<AlignmentAnnotation> iter = anns.iterator();
 452     assertTrue(iter.hasNext());
 453     AlignmentAnnotation ann = iter.next();
 454     assertEquals("D.melanogaster.2", ann.sequenceRef.getName());
 455     assertFalse(iter.hasNext());
 456   }
 457
 458   @Test(groups = { "Functional" })
 459   public void testDeleteAllAnnotations_includingAutocalculated()
 460   {
 461     AlignmentAnnotation aa = new AlignmentAnnotation("Consensus",
 462             "Consensus", 0.5);
 463     aa.autoCalculated = true;
 464     al.addAnnotation(aa);
 465     AlignmentAnnotation[] anns = al.getAlignmentAnnotation();
 466     assertEquals("Wrong number of annotations before deleting", 4,
 467             anns.length);
 468     al.deleteAllAnnotations(true);
 469     assertEquals("Not all deleted", 0, al.getAlignmentAnnotation().length);
 470   }
 471
 472   @Test(groups = { "Functional" })
 473   public void testDeleteAllAnnotations_excludingAutocalculated()
 474   {
 475     AlignmentAnnotation aa = new AlignmentAnnotation("Consensus",
 476             "Consensus", 0.5);
 477     aa.autoCalculated = true;
 478     al.addAnnotation(aa);
 479     AlignmentAnnotation[] anns = al.getAlignmentAnnotation();
 480     assertEquals("Wrong number of annotations before deleting", 4,
 481             anns.length);
 482     al.deleteAllAnnotations(false);
 483     assertEquals("Not just one annotation left", 1,
 484             al.getAlignmentAnnotation().length);
 485   }
 486
 487   /**
 488    * Tests for realigning as per a supplied alignment: Dna as Dna.
 489    *
 490    * Note: AlignedCodonFrame's state variables are named for protein-to-cDNA
 491    * mapping, but can be exploited for a general 'sequence-to-sequence' mapping
 492    * as here.
 493    *
 494    * @throws IOException
 495    */
 496   @Test(groups = { "Functional" })
 497   public void testAlignAs_dnaAsDna() throws IOException
 498   {
 499     // aligned cDNA:
 500     AlignmentI al1 = loadAlignment(CDNA_SEQS_1, "FASTA");
 501     // unaligned cDNA:
 502     AlignmentI al2 = loadAlignment(CDNA_SEQS_2, "FASTA");
 503
 504     /*
 505      * Make mappings between sequences. The 'aligned cDNA' is playing the role
 506      * of what would normally be protein here.
 507      */
 508     makeMappings(al1, al2);
 509
 510     ((Alignment) al2).alignAs(al1, false, true);
 511     assertEquals("GC-TC--GUC-GTACT", al2.getSequenceAt(0)
 512             .getSequenceAsString());
 513     assertEquals("-GG-GTC--AGG--CAGT", al2.getSequenceAt(1)
 514             .getSequenceAsString());
 515   }
 516
 517   /**
 518    * Aligning protein from cDNA.
 519    *
 520    * @throws IOException
 521    */
 522   @Test(groups = { "Functional" })
 523   public void testAlignAs_proteinAsCdna() throws IOException
 524   {
 525     // see also AlignmentUtilsTests
 526     AlignmentI al1 = loadAlignment(CDNA_SEQS_1, "FASTA");
 527     AlignmentI al2 = loadAlignment(AA_SEQS_1, "FASTA");
 528     makeMappings(al1, al2);
 529
 530     // Fudge - alignProteinAsCdna expects mappings to be on protein
 531     al2.getCodonFrames().addAll(al1.getCodonFrames());
 532
 533     ((Alignment) al2).alignAs(al1, false, true);
 534     assertEquals("K-Q-Y-L-", al2.getSequenceAt(0).getSequenceAsString());
 535     assertEquals("-R-F-P-W", al2.getSequenceAt(1).getSequenceAsString());
 536   }
 537
 538   /**
 539    * Test aligning cdna as per protein alignment.
 540    *
 541    * @throws IOException
 542    */
 543   @Test(groups = { "Functional" }, enabled = true)
 544   // TODO review / update this test after redesign of alignAs method
 545   public void testAlignAs_cdnaAsProtein() throws IOException
 546   {
 547     /*
 548      * Load alignments and add mappings for cDNA to protein
 549      */
 550     AlignmentI al1 = loadAlignment(CDNA_SEQS_1, "FASTA");
 551     AlignmentI al2 = loadAlignment(AA_SEQS_1, "FASTA");
 552     makeMappings(al1, al2);
 553
 554     /*
 555      * Realign DNA; currently keeping existing gaps in introns only
 556      */
 557     ((Alignment) al1).alignAs(al2, false, true);
 558     assertEquals("ACG---GCUCCA------ACT---", al1.getSequenceAt(0)
 559             .getSequenceAsString());
 560     assertEquals("---CGT---TAACGA---AGT---", al1.getSequenceAt(1)
 561             .getSequenceAsString());
 562   }
 563
 564   /**
 565    * Test aligning cdna as per protein - single sequences
 566    *
 567    * @throws IOException
 568    */
 569   @Test(groups = { "Functional" }, enabled = true)
 570   // TODO review / update this test after redesign of alignAs method
 571   public void testAlignAs_cdnaAsProtein_singleSequence() throws IOException
 572   {
 573     /*
 574      * simple case insert one gap
 575      */
 576     verifyAlignAs(">dna\nCAAaaa\n", ">protein\nQ-K\n", "CAA---aaa");
 577
 578     /*
 579      * simple case but with sequence offsets
 580      */
 581     verifyAlignAs(">dna/5-10\nCAAaaa\n", ">protein/20-21\nQ-K\n",
 582             "CAA---aaa");
 583
 584     /*
 585      * insert gaps as per protein, drop gaps within codons
 586      */
 587     verifyAlignAs(">dna/10-18\nCA-Aa-aa--AGA\n", ">aa/6-8\n-Q-K--R\n",
 588             "---CAA---aaa------AGA");
 589   }
 590
 591   /**
 592    * Helper method that makes mappings and then aligns the first alignment as
 593    * the second
 594    *
 595    * @param fromSeqs
 596    * @param toSeqs
 597    * @param expected
 598    * @throws IOException
 599    */
 600   public void verifyAlignAs(String fromSeqs, String toSeqs, String expected)
 601           throws IOException
 602   {
 603     /*
 604      * Load alignments and add mappings from nucleotide to protein (or from
 605      * first to second if both the same type)
 606      */
 607     AlignmentI al1 = loadAlignment(fromSeqs, "FASTA");
 608     AlignmentI al2 = loadAlignment(toSeqs, "FASTA");
 609     makeMappings(al1, al2);
 610
 611     /*
 612      * Realign DNA; currently keeping existing gaps in introns only
 613      */
 614     ((Alignment) al1).alignAs(al2, false, true);
 615     assertEquals(expected, al1.getSequenceAt(0).getSequenceAsString());
 616   }
 617
 618   /**
 619    * Helper method to make mappings between sequences, and add the mappings to
 620    * the 'mapped from' alignment
 621    *
 622    * @param alFrom
 623    * @param alTo
 624    */
 625   public void makeMappings(AlignmentI alFrom, AlignmentI alTo)
 626   {
 627     int ratio = (alFrom.isNucleotide() == alTo.isNucleotide() ? 1 : 3);
 628
 629     AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
 630
 631     for (int i = 0; i < alFrom.getHeight(); i++)
 632     {
 633       SequenceI seqFrom = alFrom.getSequenceAt(i);
 634       SequenceI seqTo = alTo.getSequenceAt(i);
 635       MapList ml = new MapList(new int[] { seqFrom.getStart(),
 636           seqFrom.getEnd() },
 637               new int[] { seqTo.getStart(), seqTo.getEnd() }, ratio, 1);
 638       acf.addMap(seqFrom, seqTo, ml);
 639     }
 640
 641     /*
 642      * not sure whether mappings 'belong' or protein or nucleotide
 643      * alignment, so adding to both ;~)
 644      */
 645     alFrom.addCodonFrame(acf);
 646     alTo.addCodonFrame(acf);
 647   }
 648
 649   /**
 650    * Test aligning dna as per protein alignment, for the case where there are
 651    * introns (i.e. some dna sites have no mapping from a peptide).
 652    *
 653    * @throws IOException
 654    */
 655   @Test(groups = { "Functional" }, enabled = false)
 656   // TODO review / update this test after redesign of alignAs method
 657   public void testAlignAs_dnaAsProtein_withIntrons() throws IOException
 658   {
 659     /*
 660      * Load alignments and add mappings for cDNA to protein
 661      */
 662     String dna1 = "A-Aa-gG-GCC-cT-TT";
 663     String dna2 = "c--CCGgg-TT--T-AA-A";
 664     AlignmentI al1 = loadAlignment(">Dna1/6-17\n" + dna1
 665             + "\n>Dna2/20-31\n" + dna2 + "\n", "FASTA");
 666     AlignmentI al2 = loadAlignment(
 667             ">Pep1/7-9\n-P--YK\n>Pep2/11-13\nG-T--F\n", "FASTA");
 668     AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
 669     // Seq1 has intron at dna positions 3,4,9 so splice is AAG GCC TTT
 670     // Seq2 has intron at dna positions 1,5,6 so splice is CCG TTT AAA
 671     MapList ml1 = new MapList(new int[] { 6, 7, 10, 13, 15, 17 }, new int[]
 672     { 7, 9 }, 3, 1);
 673     acf.addMap(al1.getSequenceAt(0), al2.getSequenceAt(0), ml1);
 674     MapList ml2 = new MapList(new int[] { 21, 23, 26, 31 }, new int[] { 11,
 675         13 }, 3, 1);
 676     acf.addMap(al1.getSequenceAt(1), al2.getSequenceAt(1), ml2);
 677     al2.addCodonFrame(acf);
 678
 679     /*
 680      * Align ignoring gaps in dna introns and exons
 681      */
 682     ((Alignment) al1).alignAs(al2, false, false);
 683     assertEquals("---AAagG------GCCcTTT", al1.getSequenceAt(0)
 684             .getSequenceAsString());
 685     // note 1 gap in protein corresponds to 'gg-' in DNA (3 positions)
 686     assertEquals("cCCGgg-TTT------AAA", al1.getSequenceAt(1)
 687             .getSequenceAsString());
 688
 689     /*
 690      * Reset and realign, preserving gaps in dna introns and exons
 691      */
 692     al1.getSequenceAt(0).setSequence(dna1);
 693     al1.getSequenceAt(1).setSequence(dna2);
 694     ((Alignment) al1).alignAs(al2, true, true);
 695     // String dna1 = "A-Aa-gG-GCC-cT-TT";
 696     // String dna2 = "c--CCGgg-TT--T-AA-A";
 697     // assumption: we include 'the greater of' protein/dna gap lengths, not both
 698     assertEquals("---A-Aa-gG------GCC-cT-TT", al1.getSequenceAt(0)
 699             .getSequenceAsString());
 700     assertEquals("c--CCGgg-TT--T------AA-A", al1.getSequenceAt(1)
 701             .getSequenceAsString());
 702   }
 703
 704   @Test(groups = "Functional")
 705   public void testCopyConstructor() throws IOException
 706   {
 707     AlignmentI protein = loadAlignment(AA_SEQS_1, FormatAdapter.PASTE);
 708     // create sequence and alignment datasets
 709     protein.setDataset(null);
 710     AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
 711     List<AlignedCodonFrame> acfList = Arrays.asList(new AlignedCodonFrame[]
 712     { acf });
 713     protein.getDataset().setCodonFrames(acfList);
 714     AlignmentI copy = new Alignment(protein);
 715
 716     /*
 717      * copy has different aligned sequences but the same dataset sequences
 718      */
 719     assertFalse(copy.getSequenceAt(0) == protein.getSequenceAt(0));
 720     assertFalse(copy.getSequenceAt(1) == protein.getSequenceAt(1));
 721     assertSame(copy.getSequenceAt(0).getDatasetSequence(), protein
 722             .getSequenceAt(0).getDatasetSequence());
 723     assertSame(copy.getSequenceAt(1).getDatasetSequence(), protein
 724             .getSequenceAt(1).getDatasetSequence());
 725
 726     // TODO should the copy constructor copy the dataset?
 727     // or make a new one referring to the same dataset sequences??
 728     assertNull(copy.getDataset());
 729     // TODO test metadata is copied when AlignmentI is a dataset
 730
 731     // assertArrayEquals(copy.getDataset().getSequencesArray(), protein
 732     // .getDataset().getSequencesArray());
 733   }
 734
 735   /**
 736    * Test behaviour of createDataset
 737    *
 738    * @throws IOException
 739    */
 740   @Test(groups = "Functional")
 741   public void testCreateDatasetAlignment() throws IOException
 742   {
 743     AlignmentI protein = new FormatAdapter().readFile(AA_SEQS_1,
 744             AppletFormatAdapter.PASTE, "FASTA");
 745     /*
 746      * create a dataset sequence on first sequence
 747      * leave the second without one
 748      */
 749     protein.getSequenceAt(0).createDatasetSequence();
 750     assertNotNull(protein.getSequenceAt(0).getDatasetSequence());
 751     assertNull(protein.getSequenceAt(1).getDatasetSequence());
 752
 753     /*
 754      * add a mapping to the alignment
 755      */
 756     AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
 757     protein.addCodonFrame(acf);
 758     assertNull(protein.getDataset());
 759     assertTrue(protein.getCodonFrames().contains(acf));
 760
 761     /*
 762      * create the alignment dataset
 763      * note this creates sequence datasets where missing
 764      * as a side-effect (in this case, on seq2
 765      */
 766     // TODO promote this method to AlignmentI
 767     ((Alignment) protein).createDatasetAlignment();
 768
 769     AlignmentI ds = protein.getDataset();
 770
 771     // side-effect: dataset created on second sequence
 772     assertNotNull(protein.getSequenceAt(1).getDatasetSequence());
 773     // dataset alignment has references to dataset sequences
 774     assertEquals(ds.getSequenceAt(0), protein.getSequenceAt(0)
 775             .getDatasetSequence());
 776     assertEquals(ds.getSequenceAt(1), protein.getSequenceAt(1)
 777             .getDatasetSequence());
 778
 779     // codon frames should have been moved to the dataset
 780     // getCodonFrames() should delegate to the dataset:
 781     assertTrue(protein.getCodonFrames().contains(acf));
 782     // prove the codon frames are indeed on the dataset:
 783     assertTrue(ds.getCodonFrames().contains(acf));
 784   }
 785
 786   /**
 787    * tests the addition of *all* sequences referred to by a sequence being added
 788    * to the dataset
 789    */
 790   @Test(groups = "Functional")
 791   public void testCreateDatasetAlignmentWithMappedToSeqs()
 792   {
 793     // Alignment with two sequences, gapped.
 794     SequenceI sq1 = new Sequence("sq1", "A--SDF");
 795     SequenceI sq2 = new Sequence("sq2", "G--TRQ");
 796
 797     // cross-references to two more sequences.
 798     DBRefEntry dbr = new DBRefEntry("SQ1", "", "sq3");
 799     SequenceI sq3 = new Sequence("sq3", "VWANG");
 800     dbr.setMap(new Mapping(sq3, new MapList(new int[] { 1, 4 }, new int[] {
 801         2, 5 }, 1, 1)));
 802     sq1.addDBRef(dbr);
 803
 804     SequenceI sq4 = new Sequence("sq4", "ERKWI");
 805     DBRefEntry dbr2 = new DBRefEntry("SQ2", "", "sq4");
 806     dbr2.setMap(new Mapping(sq4, new MapList(new int[] { 1, 4 }, new int[] {
 807         2, 5 }, 1, 1)));
 808     sq2.addDBRef(dbr2);
 809     // and a 1:1 codonframe mapping between them.
 810     AlignedCodonFrame alc = new AlignedCodonFrame();
 811     alc.addMap(sq1, sq2, new MapList(new int[] { 1, 4 },
 812             new int[] { 1, 4 }, 1, 1));
 813
 814     AlignmentI protein = new Alignment(new SequenceI[] { sq1, sq2 });
 815
 816     /*
 817      * create the alignment dataset
 818      * note this creates sequence datasets where missing
 819      * as a side-effect (in this case, on seq2
 820      */
 821
 822     // TODO promote this method to AlignmentI
 823     ((Alignment) protein).createDatasetAlignment();
 824
 825     AlignmentI ds = protein.getDataset();
 826
 827     // should be 4 sequences in dataset - two materialised, and two propagated
 828     // from dbref
 829     assertEquals(4, ds.getHeight());
 830     assertTrue(ds.getSequences().contains(sq1.getDatasetSequence()));
 831     assertTrue(ds.getSequences().contains(sq2.getDatasetSequence()));
 832     assertTrue(ds.getSequences().contains(sq3));
 833     assertTrue(ds.getSequences().contains(sq4));
 834     // Should have one codon frame mapping between sq1 and sq2 via dataset
 835     // sequences
 836     assertEquals(ds.getCodonFrame(sq1.getDatasetSequence()),
 837             ds.getCodonFrame(sq2.getDatasetSequence()));
 838   }
 839
 840   @Test(groups = "Functional")
 841   public void testAddCodonFrame()
 842   {
 843     AlignmentI align = new Alignment(new SequenceI[] {});
 844     AlignedCodonFrame acf = new AlignedCodonFrame();
 845     align.addCodonFrame(acf);
 846     assertEquals(1, align.getCodonFrames().size());
 847     assertTrue(align.getCodonFrames().contains(acf));
 848     // can't add the same object twice:
 849     align.addCodonFrame(acf);
 850     assertEquals(1, align.getCodonFrames().size());
 851
 852     // create dataset alignment - mappings move to dataset
 853     ((Alignment) align).createDatasetAlignment();
 854     assertSame(align.getCodonFrames(), align.getDataset().getCodonFrames());
 855     assertEquals(1, align.getCodonFrames().size());
 856
 857     AlignedCodonFrame acf2 = new AlignedCodonFrame();
 858     align.addCodonFrame(acf2);
 859     assertTrue(align.getDataset().getCodonFrames().contains(acf));
 860   }
 861
 862   @Test(groups = "Functional")
 863   public void testAddSequencePreserveDatasetIntegrity()
 864   {
 865     Sequence seq = new Sequence("testSeq", "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
 866     Alignment align = new Alignment(new SequenceI[] { seq });
 867     align.createDatasetAlignment();
 868     AlignmentI ds = align.getDataset();
 869     SequenceI copy = new Sequence(seq);
 870     copy.insertCharAt(3, 5, '-');
 871     align.addSequence(copy);
 872     Assert.assertEquals(align.getDataset().getHeight(), 1,
 873             "Dataset shouldn't have more than one sequence.");
 874
 875     Sequence seq2 = new Sequence("newtestSeq", "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
 876     align.addSequence(seq2);
 877     Assert.assertEquals(align.getDataset().getHeight(), 2,
 878             "Dataset should now have two sequences.");
 879
 880     assertAlignmentDatasetRefs(align,
 881             "addSequence broke dataset reference integrity");
 882   }
 883   @Test(groups = "Functional")
 884   public void getVisibleStartAndEndIndexTest()
 885   {
 886     Sequence seq = new Sequence("testSeq", "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
 887     AlignmentI align = new Alignment(new SequenceI[] { seq });
 888     ArrayList<int[]> hiddenCols = new ArrayList<int[]>();
 889
 890     int[] startEnd = align.getVisibleStartAndEndIndex(hiddenCols);
 891     assertEquals(0, startEnd[0]);
 892     assertEquals(25, startEnd[1]);
 893
 894     hiddenCols.add(new int[] { 0, 0 });
 895     startEnd = align.getVisibleStartAndEndIndex(hiddenCols);
 896     assertEquals(1, startEnd[0]);
 897     assertEquals(25, startEnd[1]);
 898
 899     hiddenCols.add(new int[] { 6, 9 });
 900     hiddenCols.add(new int[] { 11, 12 });
 901     startEnd = align.getVisibleStartAndEndIndex(hiddenCols);
 902     assertEquals(1, startEnd[0]);
 903     assertEquals(25, startEnd[1]);
 904
 905     hiddenCols.add(new int[] { 24, 25 });
 906     startEnd = align.getVisibleStartAndEndIndex(hiddenCols);
 907     System.out.println(startEnd[0] + " : " + startEnd[1]);
 908     assertEquals(1, startEnd[0]);
 909     assertEquals(23, startEnd[1]);
 910   }
 911 }