]> git.donarmstrong.com Git - biopieces.git/blobdiff - code_ruby/lib/maasha/seq.rb
moving digest.rb
[biopieces.git] / code_ruby / lib / maasha / seq.rb
index 955f8c83f0dd017fb1f5d2d3c60ba704e6c2ec0d..b45540bace7491a881eded44e440f13c07c43b7c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-# Copyright (C) 2007-2011 Martin A. Hansen.
+# Copyright (C) 2007-2012 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
@@ -25,6 +25,9 @@
 require 'maasha/patternmatcher'
 require 'maasha/bits'
 require 'maasha/backtrack'
+require 'maasha/seq/digest'
+require 'maasha/seq/trim'
+require 'narray'
 #require 'maasha/patscan'
 
 # Residue alphabets
@@ -34,10 +37,9 @@ PROTEIN = %w[f l s y c w p h q r i m t n k v a d e g]
 INDELS  = %w[. - _ ~]
 
 # Quality scores bases
-SCORE_PHRED    = 33
-SCORE_ILLUMINA = 64
-SCORE_MIN      = 0
-SCORE_MAX      = 40
+SCORE_BASE = 64
+SCORE_MIN  = 0
+SCORE_MAX  = 40
 
 # Error class for all exceptions to do with Seq.
 class SeqError < StandardError; end
@@ -46,6 +48,8 @@ class Seq
   #include Patscan
   include PatternMatcher
   include BackTrack
+  include Digest
+  include Trim
 
   attr_accessor :seq_name, :seq, :type, :qual
 
@@ -132,6 +136,28 @@ class Seq
     self.seq.scan(regex).size
   end
 
+  # Method to remove indels from seq and qual if qual.
+  def indels_remove
+    if self.qual.nil?
+      self.seq.delete!(Regexp.escape(INDELS.join('')))
+    else
+      na_seq  = NArray.to_na(self.seq, "byte")
+      na_qual = NArray.to_na(self.qual, "byte")
+      mask    = NArray.byte(self.length)
+
+      INDELS.each do |c|
+        mask += na_seq.eq(c.ord)
+      end
+
+      mask = mask.eq(0)
+
+      self.seq  = na_seq[mask].to_s
+      self.qual = na_qual[mask].to_s
+    end
+
+    self
+  end
+
   # Method that returns true is a given sequence type is DNA.
   def is_dna?
     self.type == 'dna'
@@ -295,13 +321,20 @@ class Seq
   # and of a given length.
   def subseq(start, length = self.length - start)
     raise SeqError, "subsequence start: #{start} < 0"                                                if start  < 0
-    raise SeqError, "subsequence length: #{length} < 1"                                              if length <= 0
+    raise SeqError, "subsequence length: #{length} < 0"                                              if length < 0
     raise SeqError, "subsequence start + length > Seq.length: #{start} + #{length} > #{self.length}" if start + length > self.length
 
-    stop = start + length - 1
 
-    seq  = self.seq[start .. stop]
-    qual = self.qual[start .. stop] unless self.qual.nil?
+    if length == 0
+      seq  = ""
+      qual = "" unless self.qual.nil?
+    else
+      stop = start + length - 1
+
+      seq  = self.seq[start .. stop]
+      qual = self.qual[start .. stop] unless self.qual.nil?
+    end
+
 
     Seq.new(self.seq_name, seq, self.type, qual)
   end
@@ -310,13 +343,20 @@ class Seq
   # and of a given length.
   def subseq!(start, length = self.length - start)
     raise SeqError, "subsequence start: #{start} < 0"                                                if start  < 0
-    raise SeqError, "subsequence length: #{length} < 1"                                              if length <= 0
+    raise SeqError, "subsequence length: #{length} < 0"                                              if length < 0
     raise SeqError, "subsequence start + length > Seq.length: #{start} + #{length} > #{self.length}" if start + length > self.length
 
-    stop = start + length - 1
+    if length == 0
+      self.seq  = ""
+      self.qual = "" unless self.qual.nil?
+    else
+      stop = start + length - 1
+
+      self.seq  = self.seq[start .. stop]
+      self.qual = self.qual[start .. stop] unless self.qual.nil?
+    end
 
-    self.seq  = self.seq[start .. stop]
-    self.qual = self.qual[start .. stop] unless self.qual.nil?
+    self
   end
 
   # Method that returns a subsequence of a given length
@@ -331,40 +371,6 @@ class Seq
     self.subseq(start, length)
   end
 
-  def quality_trim_right(min)
-    raise SeqError, "no sequence"      if self.seq.nil?
-    raise SeqError, "no quality score" if self.qual.nil?
-    raise SeqError, "minimum value: #{min} out of range #{SCORE_MIN} .. #{SCORE_MAX}" unless (SCORE_MIN .. SCORE_MAX).include? min
-
-    regex_right = Regexp.new("[#{(SCORE_ILLUMINA).chr}-#{(SCORE_ILLUMINA + min).chr}]+$")
-
-    self.qual.match(regex_right) do |m|
-      self.subseq!(0, $`.length) if $`.length > 0
-    end
-
-    self
-  end
-
-  def quality_trim_left(min)
-    raise SeqError, "no sequence"      if self.seq.nil?
-    raise SeqError, "no quality score" if self.qual.nil?
-    raise SeqError, "minimum value: #{min} out of range #{SCORE_MIN} .. #{SCORE_MAX}" unless (SCORE_MIN .. SCORE_MAX).include? min
-
-    regex_left  = Regexp.new("^[#{(SCORE_ILLUMINA).chr}-#{(SCORE_ILLUMINA + min).chr}]+")
-
-    self.qual.match(regex_left) do |m|
-      self.subseq!(m.to_s.length, self.length - m.to_s.length) if self.length - m.to_s.length > 0
-    end
-
-    self
-  end
-
-  def quality_trim(min)
-    self.quality_trim_right(min)
-    self.quality_trim_left(min)
-    self
-  end
-
   # Method that returns the residue compositions of a sequence in
   # a hash where the key is the residue and the value is the residue
   # count.
@@ -407,39 +413,91 @@ class Seq
     ((self.seq.scan(/[a-z]/).size.to_f / (self.len - self.indels).to_f) * 100).round(2)
   end
 
-  # Method to convert the quality scores from a specified base
-  # to another base.
-  def convert_phred2illumina!
-    self.qual.gsub!(/./) do |score|
-      score_phred  = score.ord - SCORE_PHRED
-      raise SeqError, "Bad Phred score: #{score} (#{score_phred})" unless (0 .. 41).include? score_phred
-      score_illumina = score_phred + SCORE_ILLUMINA
-      score          = score_illumina.chr
+  # Hard masks sequence residues where the corresponding quality score
+  # is below a given cutoff.
+  def mask_seq_hard_old(cutoff)
+    seq    = self.seq.upcase
+    scores = self.qual
+    i      = 0
+
+    scores.each_char do |score|
+      seq[i] = 'N' if score.ord - SCORE_BASE < cutoff
+      i += 1 
     end
+
+    self.seq = seq
   end
 
-  # Method to convert the quality scores from Solexa odd/ratio to
-  # Illumina format.
-  def convert_solexa2illumina!
-    self.qual.gsub!(/./) do |score|
-      score = solexa_char2illumina_char(score)
-    end
+  # Hard masks sequence residues where the corresponding quality score
+  # is below a given cutoff.
+  def mask_seq_hard!(cutoff)
+    raise SeqError, "seq is nil"  if self.seq.nil?
+    raise SeqError, "qual is nil" if self.qual.nil?
+    raise SeqError, "cufoff value: #{cutoff} out of range #{SCORE_MIN} .. #{SCORE_MAX}" unless (SCORE_MIN .. SCORE_MAX).include? cutoff
+
+    na_seq  = NArray.to_na(self.seq, "byte")
+    na_qual = NArray.to_na(self.qual, "byte")
+    mask    = (na_qual - SCORE_BASE) < cutoff
+    mask   *= na_seq.ne("-".ord)
+
+    na_seq[mask] = 'N'.ord
+
+    self.seq = na_seq.to_s
+
+    self
   end
 
-  private
+  # Soft masks sequence residues where the corresponding quality score
+  # is below a given cutoff.
+  def mask_seq_soft!(cutoff)
+    raise SeqError, "seq is nil"  if self.seq.nil?
+    raise SeqError, "qual is nil" if self.qual.nil?
+    raise SeqError, "cufoff value: #{cutoff} out of range #{SCORE_MIN} .. #{SCORE_MAX}" unless (SCORE_MIN .. SCORE_MAX).include? cutoff
+
+    na_seq  = NArray.to_na(self.seq, "byte")
+    na_qual = NArray.to_na(self.qual, "byte")
+    mask    = (na_qual - SCORE_BASE) < cutoff
+    mask   *= na_seq.ne("-".ord)
+
+    na_seq[mask] ^= ' '.ord
 
-  # Method to convert a Solexa score (odd ratio) to
-  # a phred (probability) integer score.
-  def solexa2phred(score)
-    (10.0 * Math.log(10.0 ** (score / 10.0) + 1.0, 10)).to_i
+    self.seq = na_seq.to_s
+
+    self
   end
 
-  # Method to convert a Solexa score encoded using base
-  # 64 ASCII to a Phred score encoded using base 64 ASCII.
-  def solexa_char2illumina_char(char)
-    score_solexa = char.ord - 64
-    score_phred  = solexa2phred(score_solexa)
-    (score_phred + 64).chr
+  # Method to convert quality scores inbetween formats.
+  # Sanger     base 33, range  0-40 
+  # Solexa     base 64, range -5-40 
+  # Illumina13 base 64, range  0-40 
+  # Illumina15 base 64, range  3-40 
+  # Illumina18 base 33, range  0-41 
+  def convert_scores!(from, to)
+    unless from == to
+      na_qual = NArray.to_na(self.qual, "byte")
+
+      case from.downcase
+      when "sanger"     then na_qual -= 33
+      when "solexa"     then na_qual -= 64
+      when "illumina13" then na_qual -= 64
+      when "illumina15" then na_qual -= 64
+      when "illumina18" then na_qual -= 33
+      else raise SeqError, "unknown quality score encoding: #{from}"
+      end
+
+      case to.downcase
+      when "sanger"     then na_qual += 33
+      when "solexa"     then na_qual += 64
+      when "illumina13" then na_qual += 64
+      when "illumina15" then na_qual += 64
+      when "illumina18" then na_qual += 33
+      else raise SeqError, "unknown quality score encoding: #{from}"
+      end
+
+      self.qual = na_qual.to_s
+    end
+
+    self
   end
 end