]> git.donarmstrong.com Git - biopieces.git/blobdiff - bp_bin/uclust_seq
added requirement of RubyInline
[biopieces.git] / bp_bin / uclust_seq
index 4738212426b60e9bc27cc9fbb4bd054299fd984d..b20a29c672673ce690870e7f1e31d54df24e30b0 100755 (executable)
@@ -1,6 +1,6 @@
 #!/usr/bin/env ruby
 
-# Copyright (C) 2007-2010 Martin A. Hansen.
+# Copyright (C) 2007-2011 Martin A. Hansen.
 
 # This program is free software; you can redistribute it and/or
 # modify it under the terms of the GNU General Public License
 
 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> DESCRIPTION <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
 
-# 
+# Run Uclust on sequences in the stream.
 
 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
 
+require 'maasha/biopieces'
+require 'maasha/fasta'
 
-require 'biopieces'
-require 'fasta'
+SORT_LIMIT = 2_000_000_000   # use mergesort for files biggern than 2Gb.
 
 class Uclust
   include Enumerable
 
-  def initialize(infile, outfile)
+  def initialize(infile, outfile, options)
     @infile  = infile
     @outfile = outfile
+    @options = options
+    @command = []
   end
 
-  # Method that calls Uclusts sorting for sorting a FASTA file
+  # Method that calls Usearch sorting for sorting a FASTA file
   # according to decending sequence length.
-  def sort(options)
-    command = "nice -n 19"
-    command << " uclust --sort #{@infile} --output #{@infile}.sort"
-    command << " > /dev/null 2>&1" unless options[:verbose]
-    system(command)
-    raise "Failed sorting file: #{@infile}" unless $?.success?
+  def sort
+    # usearch -sort seqs.fasta -output seqs.sorted.fasta
+    if File.size(@infile) < SORT_LIMIT
+      @command << "usearch --sort #{@infile} --output #{@infile}.sort"
+    else
+      @command << "usearch --mergesort #{@infile} --output #{@infile}.sort"
+    end
+
+               execute
 
     File.rename "#{@infile}.sort", @infile
   end
 
-  def ublast(options)
-    # uclust --ublast query_seqs.fasta --db database.fasta --blast6out filename --evalue E
-    options[:e_val] = 10 if options[:e_val].is_nil?
-    command = "nice -n 19"
-    command << " uclust --ublast #{@infile} --db #{options[:database]} --uc #{@outfile} --evalue #{options[:e_val]}"
-    command << " > /dev/null 2>&1" unless options[:verbose]
-    system(command)
-    raise "Command failed: #{command}" unless $?.success?
-  end
+       # Method to execute clustering de novo.
+  def cluster
+    @command << "usearch --cluster #{@infile} --uc #{@outfile} --id #{@options[:identity]}"
 
-  def usearch(options)
-    # uclust --query query.fasta --db db.fasta --uc results.uc --id 0.90 [--evalue E]
-    command = "nice -n 19"
-    command << " uclust --query #{@infile} --db #{options[:database]} --uc #{@outfile} --id #{options[:identity]}"
-    command << " --evalue #{options[:e_val]}" if options.has_key? :e_val
-    command << " > /dev/null 2>&1" unless options[:verbose]
-    system(command)
-    raise "Command failed: #{command}" unless $?.success?
+               execute
   end
 
-  def uclust(options)
-    # uclust --input seqs_sorted.fasta --uc results.uc --id 0.90
-    command = "nice -n 19"
-    command << " uclust --input #{@infile} --uc #{@outfile} --id #{options[:identity]}"
-    command << " > /dev/null 2>&1" unless options[:verbose]
-    system(command)
-    raise "Command failed: #{command}" unless $?.success?
+  # Method to execute database search.
+  def usearch
+    # usearch --query query.fasta --db db.fasta --uc results.uc --id 0.90 [--evalue E]
+    @command << "usearch --query #{@infile} --db #{@options[:database]} --uc #{@outfile} --id #{@options[:identity]}"
+    @command << "--evalue #{@options[:e_val]}" if @options.has_key? :e_val
+
+               execute
   end
 
-  def usearch_uclust(options)
-    # uclust --input seqs_sorted.fasta --lib db.fasta --uc results.uc --id 0.90
-    command = "nice -n 19"
-    command << " uclust --input #{@infile} --lib #{options[:database]} --uc #{@outfile} --id #{options[:identity]}"
-    command << " --lib #{options[:database]}" if options.has_key? :database
-    command << " > /dev/null 2>&1" unless options[:verbose]
-    system(command)
-    raise "Command failed: #{command}" unless $?.success?
+       # Method to execute clustering to database plus de novo if not matched.
+  def usearch_uclust
+    # usearch --cluster seqs_sorted.fasta --db db.fasta --uc results.uc --id 0.90
+    @command << "usearch --cluster #{@infile} --db #{@options[:database]} --uc #{@outfile} --id #{@options[:identity]}"
+
+               execute
   end
 
+       # Method to parse a Uclust .uc file and for each line of data
+       # yield a Biopiece record.
   def each
     record = {}
 
     File.open(@outfile, mode="r") do |ios|
       ios.each_line do |line|
         if line !~ /^#/
-          fields = line.split("\t")
+          fields = line.chomp.split("\t")
 
           record[:REC_TYPE] = "UCLUST"
           record[:TYPE]     = fields[0]
-          record[:CLUSTER]  = fields[1]
-          record[:SEQ_LEN]  = fields[2]
-          record[:IDENT]    = fields[3]
+          record[:CLUSTER]  = fields[1].to_i
+          record[:SEQ_LEN]  = fields[2].to_i
+          record[:IDENT]    = fields[3].to_f
           record[:STRAND]   = fields[4]
-          record[:Q_BEG]    = fields[5]
-          record[:S_BEG]    = fields[6]
+          record[:Q_BEG]    = fields[5].to_i
+          record[:S_BEG]    = fields[6].to_i
+          record[:S_END]    = fields[6].to_i + fields[2].to_i
           record[:CIGAR]    = fields[7]
           record[:Q_ID]     = fields[8]
           record[:S_ID]     = fields[9]
@@ -118,45 +112,66 @@ class Uclust
 
     self # conventionally
   end
+
+  private
+
+       # Method to execute a command using a system() call.
+       # The command is composed of bits from the @command variable.
+       def execute
+               @command.unshift "nice -n 19"
+    @command << "--rev" if @options[:comp]
+               @command << "> /dev/null 2>&1" unless @options[:verbose]
+               command = @command.join(" ")
+    system(command)
+    raise "Command failed: #{command}" unless $?.success?
+
+               @command = []
+       end
 end
 
-ok_methods = "ublast,usearch,uclust,usearch_uclust"
+ok_methods = "uclust,usearch,usearch_uclust"
 
 casts = []
 casts << {:long=>'no_sort',  :short=>'n', :type=>'flag',   :mandatory=>false, :default=>nil,      :allowed=>nil,        :disallowed=>nil}
 casts << {:long=>'method',   :short=>'m', :type=>'string', :mandatory=>true,  :default=>"uclust", :allowed=>ok_methods, :disallowed=>nil}
 casts << {:long=>'database', :short=>'d', :type=>'file!',  :mandatory=>false, :default=>nil,      :allowed=>nil,        :disallowed=>nil}
+casts << {:long=>'comp',     :short=>'c', :type=>'flag',   :mandatory=>false, :default=>nil,      :allowed=>nil,        :disallowed=>nil}
 casts << {:long=>'identity', :short=>'i', :type=>'float',  :mandatory=>true,  :default=>0.9,      :allowed=>nil,        :disallowed=>nil}
 casts << {:long=>'e_val',    :short=>'e', :type=>'float',  :mandatory=>false, :default=>nil,      :allowed=>nil,        :disallowed=>nil}
 
-bp = Biopieces.new
+options = Biopieces.options_parse(ARGV, casts)
+
+# At high identities, around 96% and above, compressed indexes are often more sensitive, faster 
+# and use less RAM. Compressed indexes are disabled by default, so I generally recommend that 
+# you specify the --slots and --w options when clustering at high identities.
 
-options = bp.parse(ARGV, casts)
+tmpdir  = Biopieces.mktmpdir
+infile  = File.join(tmpdir, "in.fna")
+outfile = File.join(tmpdir, "out.uc")
 
-tmpdir  = bp.mktmpdir
-infile  = "#{tmpdir}/in.fna"
-outfile = "#{tmpdir}/out.uc"
+Biopieces.open(options[:stream_in], options[:stream_out]) do |input, output|
+  Fasta.open(infile, mode="w") do |fasta_io|
+    input.each_record do |record|
+      output.puts record
 
-Fasta.open(infile, mode="w") do |fasta_io|
-  bp.each_record do |record|
-    bp.puts record
-    fasta_io.puts record
+      if record.has_key? :SEQ_NAME and record.has_key? :SEQ
+        fasta_io.puts Seq.new_bp(record).to_fasta
+      end
+    end
   end
-end
 
-uclust = Uclust.new(infile, outfile)
-uclust.sort(options) unless options[:no_sort]
+  uclust = Uclust.new(infile, outfile, options)
+  uclust.sort unless options[:no_sort] or options[:method] == "usearch"
 
-case options[:method].to_s
-when "ublast"         then uclust.ublast(options)
-when "usearch"        then uclust.usearch(options)
-when "uclust"         then uclust.uclust(options)
-when "usearch_uclust" then uclust.usearch_uclust(options)  
-else raise "Unknown method: #{options[:method]}"
-end
+  case options[:method].to_s
+  when "uclust"         then uclust.cluster
+  when "usearch"        then uclust.usearch
+  when "usearch_uclust" then uclust.usearch_uclust
+  end
 
-uclust.each do |record|
-  bp.puts record
+  uclust.each do |record|
+    output.puts record
+  end
 end