source: branches/ali/NTREE/ad_spec.cxx

Last change on this file was 19440, checked in by westram, 20 months ago
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 14.6 KB
Line 
1// =============================================================== //
2//                                                                 //
3//   File      : ad_spec.cxx                                       //
4//   Purpose   : Create and modify species and SAI.                //
5//                                                                 //
6//   Institute of Microbiology (Technical University Munich)       //
7//   http://www.arb-home.de/                                       //
8//                                                                 //
9// =============================================================== //
10
11#include "NT_local.h"
12#include "map_viewer.h"
13
14#include <dbui.h>
15
16#include <awt_www.hxx>
17#include <awt_canvas.hxx>
18
19#include <aw_awars.hxx>
20#include <aw_msg.hxx>
21#include <aw_root.hxx>
22
23#include <arb_progress.h>
24#include <arb_defs.h>
25
26#include <cctype>
27
28static const char * const SAI_COUNTED_CHARS = "COUNTED_CHARS";
29
30void NT_count_different_chars(AW_window*, GBDATA *gb_main) {
31    // @@@ extract algorithm and call extracted from testcode
32    ARB_ERROR error = GB_begin_transaction(gb_main); // open transaction
33
34    if (!error) {
35        char *alignment_name = GBT_get_default_alignment(gb_main);
36        if (!alignment_name) {
37            error = GB_await_error();
38        }
39        else {
40            int alignment_len = GBT_get_alignment_len(gb_main, alignment_name);
41            if (alignment_len<=0) {
42                error = GB_await_error();
43            }
44
45            if (!error) {
46                int is_amino = GBT_is_alignment_protein(gb_main, alignment_name);
47
48                const int MAXLETTER   = 256;
49                const int FIRSTLETTER = 0; // cppcheck-suppress variableScope
50
51                typedef bool letterOccurs[MAXLETTER];
52
53                letterOccurs *occurs = ARB_alloc<letterOccurs>(alignment_len);
54                for (int i = 0; i<MAXLETTER; ++i) { // LOOP_VECTORIZED[!<6.0,!>8.0]
55                    for (int p = 0; p<alignment_len; ++p) { // LOOP_VECTORIZED[!<8.0]
56                        occurs[p][i] = false;
57                    }
58                }
59
60                // loop over all marked species
61                {
62                    long         all_marked = GBT_count_marked_species(gb_main);
63                    arb_progress progress("Counting different characters", all_marked);
64
65                    for (GBDATA *gb_species = GBT_first_marked_species(gb_main);
66                         gb_species && !error;
67                         gb_species = GBT_next_marked_species(gb_species))
68                    {
69                        GBDATA *gb_ali = GB_entry(gb_species, alignment_name); // search the sequence database entry ( ali_xxx/data )
70                        if (gb_ali) {
71                            GBDATA *gb_data = GB_entry(gb_ali, "data");
72                            if (gb_data) {
73                                const char * const seq = GB_read_char_pntr(gb_data);
74                                if (seq) {
75                                    for (int i=0; i< alignment_len; ++i) {
76                                        unsigned char c = seq[i];
77                                        if (!c) break;
78
79                                        occurs[i][c-FIRSTLETTER] = true;
80                                    }
81                                }
82                            }
83                        }
84                        progress.inc_and_check_user_abort(error);
85                    }
86                }
87
88                if (!error) {
89
90                    char filter[256];
91                    if (is_amino) for (int c = 0; c<256; ++c) filter[c] = isupper(c) && !strchr("BJOUZ", c);
92                    else          for (int c = 0; c<256; ++c) filter[c] = bool(strchr("ACGTU", c));
93
94                    char result[alignment_len+1];
95                    for (int i=0; i<alignment_len; i++) {
96                        int sum = 0;
97                        for (int c = 'A'; c < 'Z'; ++c) {
98                            if (filter[c]) {
99                                sum += (occurs[i][c] || occurs[i][tolower(c)]);
100                            }
101                        }
102                        result[i] = sum<10 ? '0'+sum : 'A'-10+sum;
103                    }
104                    result[alignment_len] = 0;
105
106                    {
107                        GBDATA *gb_sai     = GBT_find_or_create_SAI(gb_main, SAI_COUNTED_CHARS);
108                        if (!gb_sai) error = GB_await_error();
109                        else {
110                            GBDATA *gb_data     = GBT_add_data(gb_sai, alignment_name, "data", GB_STRING);
111                            if (!gb_data) error = GB_await_error();
112                            else    error       = GB_write_string(gb_data, result);
113                        }
114                    }
115                }
116
117                free(occurs);
118            }
119
120            free(alignment_name);
121        }
122    }
123
124    GB_end_transaction_show_error(gb_main, error, aw_message);
125}
126
127void NT_create_sai_from_pfold(AW_window *aww) {
128    /*! \brief Creates an SAI from protein secondary structure of a selected species.
129     *
130     *  \param[in] aww AW_window
131     *
132     *  The function takes the currently selected species and searches for the field
133     *  "sec_struct". A new SAI is created using the data in this field. A simple input
134     *  window allows the user to change the default name ([species name]_pfold) for
135     *  the new SAI.
136     *
137     *  \note The import filter "dssp_all.ift" allows for importing the amino acid sequence
138     *        as well as the protein secondary structure from a dssp file and the structure
139     *        is stored in the field "sec_struct". That way, secondary structure can be
140     *        aligned along with the sequence manually and can later be extracted to create
141     *        an SAI.
142     *
143     *  \attention The import filter "dssp_2nd_struct.ift" extracts only the protein
144     *             secondary structure which is stored as alignment data. SAIs can simply
145     *             be created from these species via move_species_to_extended().
146     */
147
148    GB_begin_transaction(GLOBAL.gb_main);
149
150    GB_ERROR  error      = NULp;
151    char     *sai_name   = NULp;
152    char     *sec_struct = NULp;
153    bool      canceled   = false;
154
155    // get the selected species
156    char   *species_name = aww->get_root()->awar(AWAR_SPECIES_NAME)->read_string();
157    GBDATA *gb_species   = NULp;
158    if (!strcmp(species_name, "") || !(gb_species = GBT_find_species(GLOBAL.gb_main, species_name))) {
159        error = "Please select a species first.";
160    }
161    else {
162        // search for the field "sec_struct"
163        GBDATA *gb_species_sec_struct = GB_entry(gb_species, "sec_struct");
164        if (!gb_species_sec_struct) {
165            error = "Field \"sec_struct\" not found or empty. Please select another species.";
166        }
167        else if (!(sec_struct = GB_read_string(gb_species_sec_struct))) {
168            error = "Couldn't read field \"sec_struct\". Is it empty?";
169        }
170        else {
171            // generate default name and name input field for the new SAI
172            {
173                char *sai_default_name = GBS_global_string_copy("%s%s", species_name, strstr(species_name, "_pfold") ? "" : "_pfold");
174                sai_name         = aw_input("Name of SAI to create:", sai_default_name);
175                free(sai_default_name);
176            }
177
178            if (!sai_name) {
179                canceled = true;
180            }
181            else if (strspn(sai_name, " ") == strlen(sai_name)) {
182                error = "Name of SAI is empty. Please enter a valid name.";
183            }
184            else {
185                GBDATA *gb_sai_data = GBT_get_SAI_data(GLOBAL.gb_main);
186                GBDATA *gb_sai      = GBT_find_SAI_rel_SAI_data(gb_sai_data, sai_name);
187
188                if (gb_sai) {
189                    error = "SAI with the same name already exists. Please enter another name.";
190                }
191                else {
192                    char *ali_name = GBT_get_default_alignment(GLOBAL.gb_main);
193                    if (!ali_name) {
194                        error = GB_await_error();
195                    }
196                    else {
197                        // create SAI container and copy fields from the species to the SAI
198                        gb_sai                   = GB_create_container(gb_sai_data, "extended");
199                        GBDATA *gb_species_field = GB_child(gb_species);
200
201                        while (gb_species_field && !error) {
202                            char   *key          = GB_read_key(gb_species_field);
203                            GBDATA *gb_sai_field = GB_search(gb_sai, GB_read_key(gb_species_field), GB_read_type(gb_species_field));
204
205                            if (strcmp(key, "name") == 0) { // write the new name
206                                error = GB_write_string(gb_sai_field, sai_name);
207                            }
208                            else if (strcmp(key, "sec_struct") == 0) { // write contents from the field "sec_struct" to the alignment data
209                                GBDATA *gb_sai_ali     = GB_search(gb_sai, ali_name, GB_CREATE_CONTAINER);
210                                if (!gb_sai_ali) error = GB_await_error();
211                                else    error          = GBT_write_string(gb_sai_ali, "data", sec_struct);
212                            }
213                            else if (strcmp(key, "acc") != 0 && strcmp(key, ali_name) != 0) { // don't copy "acc" and the old alignment data
214                                error = GB_copy_dropProtectMarksAndTempstate(gb_sai_field, gb_species_field);
215                            }
216                            gb_species_field = GB_nextChild(gb_species_field);
217                            free(key);
218                        }
219
220                        // generate accession number and delete field "sec_struct" from the SAI
221                        if (!error) {
222                            // TODO: is it necessary that a new acc is generated here?
223                            GBDATA *gb_sai_acc = GB_search(gb_sai, "acc", GB_FIND);
224                            if (gb_sai_acc) {
225                                GB_delete(gb_sai_acc);
226                                GBT_gen_accession_number(gb_sai, ali_name);
227                            }
228                            GBDATA *gb_sai_sec_struct = GB_search(gb_sai, "sec_struct", GB_FIND);
229                            if (gb_sai_sec_struct) GB_delete(gb_sai_sec_struct);
230                            aww->get_root()->awar(AWAR_SAI_NAME)->write_string(sai_name);
231                        }
232                        free(ali_name);
233                    }
234                }
235            }
236        }
237    }
238
239    if (canceled) error = "Aborted by user";
240
241    GB_end_transaction_show_error(GLOBAL.gb_main, error, aw_message);
242
243    if (!error) {
244        AW_window *sai_info = NT_create_extendeds_window(aww->get_root());
245        // TODO: why doesn't info box show anything on first startup? proper refresh needed?
246        sai_info->activate();
247    }
248
249    free(species_name);
250    free(sai_name);
251    free(sec_struct);
252}
253
254void launch_MapViewer_cb(GBDATA *gbd, AD_MAP_VIEWER_TYPE type) {
255    // Note: sync with ../PARSIMONY/PARS_main.cxx@PARS_map_viewer
256
257    GB_ERROR error = GB_push_transaction(GLOBAL.gb_main);
258
259    if (!error) {
260        const char *species_name    = "";
261        GBDATA     *gb_species_data = GBT_get_species_data(GLOBAL.gb_main);
262
263        if (gbd && GB_get_father(gbd) == gb_species_data) {
264            species_name = GBT_get_name_or_description(gbd);
265        }
266
267        AW_root::SINGLETON->awar(AWAR_SPECIES_NAME)->write_string(species_name);
268    }
269
270    if (!error && gbd && type == ADMVT_WWW) {
271        error = awt_openDefaultURL_with_item(GLOBAL.aw_root, GLOBAL.gb_main, gbd);
272    }
273
274    error = GB_end_transaction(GLOBAL.gb_main, error);
275    if (error) aw_message(error);
276}
277
278
279// --------------------------------------------------------------------------------
280
281#ifdef UNIT_TESTS
282#include <test_unit.h>
283#include <arb_unit_test.h>
284
285static uint32_t counted_chars_checksum(GBDATA *gb_main)  {
286    GB_transaction ta(gb_main);
287
288    GBDATA *gb_sai;
289    GBDATA *gb_ali;
290    GBDATA *gb_counted_chars;
291
292    char *ali_name = GBT_get_default_alignment(gb_main); // potential error will be detected by TEST_EXPECT_RESULT__NOERROREXPORTED below
293
294    TEST_EXPECT_RESULT__NOERROREXPORTED(gb_sai = GBT_expect_SAI(gb_main, SAI_COUNTED_CHARS));
295    TEST_EXPECT_RESULT__NOERROREXPORTED(gb_ali = GB_entry(gb_sai, ali_name));
296    TEST_EXPECT_RESULT__NOERROREXPORTED(gb_counted_chars = GB_entry(gb_ali, "data"));
297
298    const char *data = GB_read_char_pntr(gb_counted_chars);
299
300    free(ali_name);
301
302    return GBS_checksum(data, 0, NULp);
303}
304
305void TEST_count_chars() {
306    // calculate SAI for test DBs
307
308    arb_suppress_progress silence;
309    GB_shell              shell;
310
311    for (int prot = 0; prot<2; ++prot) {
312        GBDATA *gb_main;
313        TEST_EXPECT_RESULT__NOERROREXPORTED(gb_main = GB_open(prot ? "TEST_prot.arb" : "TEST_nuc.arb", "rw"));
314
315        GBT_mark_all(gb_main, 1);
316        NT_count_different_chars(NULp, gb_main);
317
318        uint32_t expected = prot ? 0x9cad14cc : 0xefb05e4e;
319        TEST_EXPECT_EQUAL(counted_chars_checksum(gb_main), expected);
320
321        GB_close(gb_main);
322    }
323}
324void TEST_SLOW_count_chars() {
325    // calculate a real big test alignment
326    //
327    // the difference to TEST_count_chars() is just in size of alignment.
328    // NT_count_different_chars() crashes for big alignments when running in gdb
329    arb_suppress_progress silence;
330    GB_shell              shell;
331    {
332        arb_unit_test::test_alignment_data data_source[] = {
333            { 1, "s1", "ACGT" },
334            { 1, "s2", "ACGTN" },
335            { 1, "s3", "NANNAN" },
336            { 1, "s4", "GATTACA" },
337        };
338
339        const int alilen = 50000;
340        const int count  = ARRAY_ELEMS(data_source);
341
342        char *longSeq[count];
343        for (int c = 0; c<count; ++c) {
344            char *dest = longSeq[c] = ARB_alloc<char>(alilen+1);
345
346            const char *source = data_source[c].data;
347            int         len    = strlen(source);
348
349            for (int p = 0; p<alilen; ++p) {
350                dest[p] = source[p%len];
351            }
352            dest[alilen] = 0;
353
354            data_source[c].data = dest;
355        }
356
357        ARB_ERROR  error;
358        GBDATA    *gb_main = TEST_CREATE_DB(error, "ali_test", data_source, false);
359
360        TEST_EXPECT_NO_ERROR(error.deliver());
361
362        NT_count_different_chars(NULp, gb_main);
363
364        // TEST_EXPECT_EQUAL(counted_chars_checksum(gb_main), 0x1d34a14f);
365        // TEST_EXPECT_EQUAL(counted_chars_checksum(gb_main), 0x609d788b);
366        TEST_EXPECT_EQUAL(counted_chars_checksum(gb_main), 0xccdfa527);
367
368        for (int c = 0; c<count; ++c) {
369            free(longSeq[c]);
370        }
371
372        GB_close(gb_main);
373    }
374}
375
376#endif // UNIT_TESTS
377
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.