bp_bin/denoise_seq

   1 #!/usr/bin/env ruby
   2
   3 # Copyright (C) 2007-2012 Martin A. Hansen.
   4
   5 # This program is free software; you can redistribute it and/or
   6 # modify it under the terms of the GNU General Public License
   7 # as published by the Free Software Foundation; either version 2
   8 # of the License, or (at your option) any later version.
   9
  10 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 # GNU General Public License for more details.
  14
  15 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 # along with this program; if not, write to the Free Software
  17 # Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18
  19 # http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
  20
  21 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
  22
  23 # This program is part of the Biopieces framework (www.biopieces.org).
  24
  25 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> DESCRIPTION <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
  26
  27 # Denoises sequences with quality scores in the stream.
  28
  29 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
  30
  31 require 'pp'
  32 require 'maasha/biopieces'
  33 require 'maasha/seq'
  34 require 'maasha/fastq'
  35 require 'maasha/fasta'
  36 require 'maasha/align'
  37 require 'maasha/usearch'
  38
  39 casts = []
  40 casts << {:long=>'identity',    :short=>'i', :type=>'float', :mandatory=>true, :default=>0.97, :allowed=>nil, :disallowed=>nil}
  41 casts << {:long=>'cluster_min', :short=>'c', :type=>'uint',  :mandatory=>true, :default=>2,    :allowed=>nil, :disallowed=>"0"}
  42
  43 options          = Biopieces.options_parse(ARGV, casts)
  44 tmpdir           = Biopieces.mktmpdir
  45 fastq_file       = File.join(tmpdir, "test.fq")
  46 fasta_file       = File.join(tmpdir, "test.fna")
  47 fasta_file_align = File.join(tmpdir, "test.aln.fna")
  48
  49 def alignment_to_fastq(entries, index)
  50   entries.each do |entry|
  51     cluster, ident, name = entry.seq_name.split('|')
  52
  53     entry.qual = index.get(name).qual # disk based lookup
  54
  55     entry.seq.scan(/-+/) do |m|
  56       entry.qual = entry.qual[0 ... $`.length] + ('@' * m.length) + entry.qual[$`.length .. -1]
  57     end
  58   end
  59 end
  60
  61 index     = FastqIndex.new
  62 seq_count = 0
  63
  64 Biopieces.open(options[:stream_in], options[:stream_out]) do |input, output|
  65   Fasta.open(fasta_file, "w") do |fasta_io|
  66     Fastq.open(fastq_file, "w") do |fastq_io|
  67       input.each_record do |record|
  68         if record.has_key? :SEQ and record.has_key? :SCORES
  69           entry = Seq.new_bp(record)
  70           entry.seq_name = seq_count.to_s
  71
  72           fasta_io.puts entry.to_fasta
  73           fastq_io.puts entry.to_fastq
  74
  75           index.add(entry)
  76
  77           seq_count += 1
  78         else
  79           output.puts record
  80         end
  81       end
  82     end
  83   end
  84
  85   fastq_io  = File.open(fastq_file, "r")
  86   index.ios = fastq_io
  87
  88   tot_clusters = 0
  89   tot_entries  = 0
  90
  91   uc = Usearch.new(fasta_file, fasta_file_align, options)
  92   uc.sort_length
  93   uc.cluster
  94   uc.ustar
  95
  96   uc.each_alignment do |align|
  97     if align.members >= options[:cluster_min]
  98       alignment_to_fastq(align.entries, index)
  99
 100       cons          = align.consensus
 101       cons.seq_name = "#{tot_clusters}_#{align.members}"
 102       cons.indels_remove
 103
 104       new_record = cons.to_bp
 105       new_record[:CLUSTER]       = tot_clusters
 106       new_record[:CLUSTER_COUNT] = align.members
 107
 108       puts align if options[:verbose]
 109
 110       output.puts new_record
 111
 112       tot_clusters += 1
 113     end
 114   end
 115 end
 116
 117 # >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>><<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
 118
 119
 120 __END__