test/jalview/structure/Mapping.java

   1 package jalview.structure;
   2
   3 import static org.junit.Assert.assertEquals;
   4 import static org.junit.Assert.assertTrue;
   5 import static org.junit.Assert.fail;
   6 import jalview.datamodel.AlignmentAnnotation;
   7 import jalview.datamodel.Annotation;
   8 import jalview.datamodel.Sequence;
   9 import jalview.datamodel.SequenceI;
  10 import jalview.gui.AlignFrame;
  11 import jalview.io.FileLoader;
  12 import jalview.io.FormatAdapter;
  13
  14 import org.junit.Assert;
  15 import org.junit.Test;
  16
  17 import MCview.PDBfile;
  18
  19 public class Mapping
  20 {
  21
  22   /*
  23    * more test data
  24    *
  25    * 1QCF|A/101-121 SFQKGDQMVVLEESGEWWKAR Ser 114 jumps to Gly 116 at position
  26    * 115 in PDB Res Numbering secondary structure numbers in jmol seem to be in
  27    * msd numbering, not pdb res numbering.
  28    */
  29   @Test
  30   public void pdbEntryPositionMap() throws Exception
  31   {
  32     fail("This test intentionally left to fail");
  33     for (int offset = 0; offset < 20; offset += 6)
  34     {
  35       // check we put the secondary structure in the right position
  36       Sequence uprot = new Sequence("TheProtSeq",
  37               "DAWEIPRESLKLEKKLGAGQFGEVWMATYNKHTKVAVKTMKPGSMSVEAFLAEANVMKTL");
  38       uprot.setStart(offset + 258); // make it harder - create a fake
  39                                     // relocation problem for jalview to
  40                                     // deal with
  41       uprot.setEnd(uprot.getStart() + uprot.getLength() - 1);
  42       // original numbers taken from
  43       // http://www.ebi.ac.uk/pdbe-srv/view/entry/1qcf/secondary.html
  44       // these are in numbering relative to the subsequence above
  45       int coils[] =
  46       { 266, 275, 278, 287, 289, 298, 302, 316 }, helices[] = new int[]
  47       { 303, 315 }, sheets[] = new int[]
  48       { 267, 268, 269, 270 };
  49
  50       StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
  51       PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
  52       { uprot }, new String[]
  53       { "A" }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
  54               jalview.io.FormatAdapter.FILE);
  55       assertTrue(pmap != null);
  56       SequenceI protseq = pmap.getSeqsAsArray()[0];
  57       AlignmentAnnotation pstra = protseq
  58               .getAnnotation("Secondary Structure")[0];
  59       int pinds, pinde;
  60       pstra.restrict((pinds = protseq.findIndex(258) - 1),
  61               pinde = (protseq.findIndex(317) - 1));
  62       int op;
  63       System.out.println("PDB Annot");
  64       for (char c : protseq.getSubSequence(pinds, pinde).getSequence())
  65       {
  66         System.out.print(c + ", ");
  67       }
  68       System.out.println("\n" + pstra + "\n\nsubsequence\n");
  69       for (char c : uprot.getSequence())
  70       {
  71         System.out.print(c + ", ");
  72       }
  73       System.out.println("");
  74       for (AlignmentAnnotation ss : uprot
  75               .getAnnotation("Secondary Structure"))
  76       {
  77         ss.adjustForAlignment();
  78         System.out.println("Uniprot Annot\n" + ss);
  79         assertTrue(ss.hasIcons);
  80         char expected = 'H';
  81         for (int p : helices)
  82         {
  83           Annotation a = ss.annotations[op = (uprot.findIndex(offset + p) - 1)];
  84           assertTrue(
  85                   "Expected a helix at position " + p + uprot.getCharAt(op)
  86                           + " but got coil", a != null);
  87           assertEquals("Expected a helix at position " + p,
  88                   a.secondaryStructure, expected);
  89         }
  90         expected = 'E';
  91         for (int p : sheets)
  92         {
  93           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
  94           assertTrue(
  95                   "Expected a strand at position " + p + " but got coil",
  96                   a != null);
  97           assertEquals("Expected a strand at position " + p,
  98                   a.secondaryStructure, expected);
  99         }
 100         expected = ' ';
 101         for (int p : coils)
 102         {
 103           Annotation a = ss.annotations[uprot.findIndex(offset + p) - 1];
 104           assertTrue("Expected coil at position " + p + " but got "
 105                   + a.secondaryStructure, a == null);
 106         }
 107       }
 108     }
 109   }
 110
 111   @Test
 112   public void testPDBentryMapping() throws Exception
 113   {
 114     fail("This test intentionally left to fail");
 115     Sequence sq = new Sequence(
 116             "1GAQ A subseq 126 to 219",
 117             "EIVKGVCSNFLCDLQPGDNVQITGPVGKEMLMPKDPNATIIMLATGTGIAPFRSFLWKMFFEKHDDYKFNGLGWLFLGVPTSSSLLYKEEFGKM");
 118     Sequence sq1 = new Sequence(sq);
 119     String inFile;
 120     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 121     // Associate the 1GAQ pdb file with the subsequence 'imported' from another
 122     // source
 123     PDBfile pde = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 124     { sq }, new String[]
 125     { "A" }, inFile = "examples/1gaq.txt", jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 126     assertTrue("PDB File couldn't be found", pde != null);
 127     StructureMapping[] mp = ssm.getMapping(inFile);
 128     assertTrue("No mappings made.", mp != null && mp.length > 0);
 129     int nsecStr = 0, nsTemp = 0;
 130     // test for presence of transferred annotation on sequence
 131     for (AlignmentAnnotation alan : sq.getAnnotation())
 132     {
 133       if (alan.hasIcons)
 134       {
 135         nsecStr++;
 136       }
 137       if (alan.graph == alan.LINE_GRAPH)
 138       {
 139         nsTemp++;
 140       }
 141     }
 142     assertEquals(
 143             "Only one secondary structure should be transferred to associated sequence.",
 144             1, nsecStr);
 145     assertEquals(
 146             "Only two line graphs should be transferred to associated sequence.",
 147             2, nsTemp);
 148     // Now test the transfer function and compare annotated positions
 149     for (StructureMapping origMap : mp)
 150     {
 151       if (origMap.getSequence() == sq)
 152       {
 153         assertEquals("Mapping was incomplete.", sq.getLength() - 1,
 154                 (origMap.getPDBResNum(sq.getEnd()) - origMap
 155                         .getPDBResNum(sq.getStart())));
 156         // sanity check - if this fails, mapping from first position in sequence
 157         // we want to transfer to is not where we expect
 158         assertEquals(1, origMap.getSeqPos(126));
 159         SequenceI firstChain = pde.getSeqs().get(0);
 160         // Compare the annotated positions on the PDB chain sequence with the
 161         // annotation on the associated sequence
 162         for (AlignmentAnnotation alan : firstChain.getAnnotation())
 163         {
 164           AlignmentAnnotation transfer = origMap.transfer(alan);
 165           System.out.println("pdb:" + firstChain.getSequenceAsString());
 166           System.out.println("ann:" + alan.toString());
 167           System.out.println("pdb:" + sq.getSequenceAsString());
 168           System.out.println("ann:" + transfer.toString());
 169
 170           for (int p = 0, pSize = firstChain.getLength(); p < pSize; p++)
 171           {
 172             // walk along the pdb chain's jalview sequence
 173             int rseqpos;
 174             int fpos = origMap.getSeqPos(rseqpos = firstChain
 175                     .findPosition(p));
 176             // only look at positions where there is a corresponding position in
 177             // mapping
 178             if (fpos < 1)
 179             {
 180               continue;
 181             }
 182             // p is index into PDB residue entries
 183             // rseqpos is pdb sequence position for position p
 184             // fpos is sequence position for associated position for rseqpos
 185             // tanpos is the column for the mapped sequence position
 186             int tanpos = sq.findIndex(fpos) - 1;
 187             if (tanpos < 0 || transfer.annotations.length <= tanpos)
 188             {
 189               // gone beyond mapping to the sequence
 190               break;
 191             }
 192
 193             Annotation a = transfer.annotations[tanpos], b = alan.annotations[p];
 194             assertEquals("Non-equivalent annotation element at " + p + "("
 195                     + rseqpos + ")" + " expected at " + fpos + " (alIndex "
 196                     + tanpos + ")",
 197                     a == null ? a : a.toString(),
 198                     b == null ? b : b.toString());
 199             System.out.print("(" + a + "|" + b + ")");
 200           }
 201
 202         }
 203       }
 204     }
 205   }
 206
 207   /**
 208    * corner case for pdb mapping - revealed a problem with the AlignSeq->Mapping
 209    * transform
 210    *
 211    */
 212   @Test
 213   public void mapFer1From3W5V() throws Exception
 214   {
 215     AlignFrame seqf = new FileLoader(false)
 216             .LoadFileWaitTillLoaded(
 217                     ">FER1_MAIZE/1-150 Ferredoxin-1, chloroplast precursor\nMATVLGSPRAPAFFFSSSSLRAAPAPTAVALPAAKVGIMGRSASSRRRLRAQATYNVKLITPEGEVELQVPD\nDVYILDQAEEDGIDLPYSCRAGSCSSCAGKVVSGSVDQSDQSYLDDGQIADGWVLTCHAYPTSDVVIETHKE\nEELTGA",
 218                     FormatAdapter.PASTE, "FASTA");
 219     SequenceI newseq = seqf.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 220     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 221     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 222     { newseq }, new String[]
 223     { null }, "examples/3W5V.pdb",
 224             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 225     if (pmap == null)
 226     {
 227       Assert.fail("Couldn't make a mapping for 3W5V to FER1_MAIZE");
 228     }
 229   }
 230
 231   /**
 232    * compare reference annotation for imported pdb sequence to identical
 233    * seuqence with transferred annotation from mapped pdb file
 234    */
 235   @Test
 236   public void compareTransferredToRefPDBAnnot() throws Exception
 237   {
 238     AlignFrame ref = new FileLoader(false)
 239             .LoadFileWaitTillLoaded("test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 240                     jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 241     SequenceI refseq = ref.getViewport().getAlignment().getSequenceAt(0);
 242     SequenceI newseq = new Sequence(refseq.getName() + "Copy",
 243             refseq.getSequenceAsString());
 244     // make it harder by shifting the copy vs the reference
 245     newseq.setStart(refseq.getStart() + 25);
 246     newseq.setEnd(refseq.getLength() + 25 + refseq.getStart());
 247     StructureSelectionManager ssm = new jalview.structure.StructureSelectionManager();
 248     ssm.setProcessSecondaryStructure(true);
 249     ssm.setAddTempFacAnnot(true);
 250     PDBfile pmap = ssm.setMapping(true, new SequenceI[]
 251     { newseq }, new String[]
 252     { null }, "test/jalview/ext/jmol/1QCF.pdb",
 253             jalview.io.FormatAdapter.FILE);
 254     assertTrue(pmap != null);
 255     assertEquals("Original and copied sequence of different lengths.",
 256             refseq.getLength(), newseq.getLength());
 257     assertTrue(refseq.getAnnotation() != null
 258             && refseq.getAnnotation().length > 0);
 259     assertTrue(newseq.getAnnotation() != null
 260             && newseq.getAnnotation().length > 0);
 261     for (AlignmentAnnotation oannot : refseq.getAnnotation())
 262     {
 263       for (AlignmentAnnotation tannot : newseq.getAnnotation(oannot.label))
 264       {
 265         for (int p = 0, pSize = refseq.getLength(); p < pSize; p++)
 266         {
 267           Annotation orig = oannot.annotations[p], tran = tannot.annotations[p];
 268           assertTrue("Mismatch: coil and non coil site " + p, orig == tran
 269                   || orig != null && tran != null);
 270           if (tran != null)
 271           {
 272             assertEquals("Mismatch in secondary structure at site " + p,
 273                     tran.secondaryStructure, orig.secondaryStructure);
 274           }
 275         }
 276       }
 277     }
 278   }
 279 }