PyBLAST/QueryProcessor.py at master · ASDen/PyBLAST · GitHub

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'''
Created on Jun 22, 2009

@author: Administrator
'''
importitertools
importtime

classQueryProcessor(object):
'''
 A class , used for pre-processing BLAST queries , so as to
 improve performance
 '''
Prtn_Alpha= ['A' , 'R' , 'N' , 'D' , 'C' , 'E' , 'Q' , 'G' , 'H' , 'I' , 'L' , 'K' , 'M' , 'F' , 'P' , 'S' , 'T' , 'W' , 'Y' , 'V']
Prtn_Extra= ['B', 'Z' , 'X']

Prtn_Alpha_dict={}
Prtn_Alpha_Extra_dict={}

blosum62= [
4 , -1 , -2 , -2 , 0 , -1 , -1 , 0 , -2 , -1 , -1 , -1 , -1 , -2 , -1 , 1 , 0 , -3 , -2 , 0 , -2 , -1 , 0 ,
-1 , 5 , 0 , -2 , -3 , 1 , 0 , -2 , 0 , -3 , -2 , 2 , -1 , -3 , -2 , -1 , -1 , -3 , -2 , -3 , -1 , 0 , -1 ,
-2 , 0 , 6 , 1 , -3 , 0 , 0 , 0 , 1 , -3 , -3 , 0 , -2 , -3 , -2 , 1 , 0 , -4 , -2 , -3 , 3 , 0 , -1 ,
-2 , -2 , 1 , 6 , -3 , 0 , 2 , -1 , -1 , -3 , -4 , -1 , -3 , -3 , -1 , 0 , -1 , -4 , -3 , -3 , 4 , 1 , -1 ,
0 , -3 , -3 , -3 , 9 , -3 , -4 , -3 , -3 , -1 , -1 , -3 , -1 , -2 , -3 , -1 , -1 , -2 , -2 , -1 , -3 , -3 , -2 ,
-1 , 1 , 0 , 0 , -3 , 5 , 2 , -2 , 0 , -3 , -2 , 1 , 0 , -3 , -1 , 0 , -1 , -2 , -1 , -2 , 0 , 3 , -1 ,
-1 , 0 , 0 , 2 , -4 , 2 , 5 , -2 , 0 , -3 , -3 , 1 , -2 , -3 , -1 , 0 , -1 , -3 , -2 , -2 , 1 , 4 , -1 ,
0 , -2 , 0 , -1 , -3 , -2 , -2 , 6 , -2 , -4 , -4 , -2 , -3 , -3 , -2 , 0 , -2 , -2 , -3 , -3 , -1 , -2 , -1 ,
-2 , 0 , 1 , -1 , -3 , 0 , 0 , -2 , 8 , -3 , -3 , -1 , -2 , -1 , -2 , -1 , -2 , -2 , 2 , -3 , 0 , 0 , -1 ,
-1 , -3 , -3 , -3 , -1 , -3 , -3 , -4 , -3 , 4 , 2 , -3 , 1 , 0 , -3 , -2 , -1 , -3 , -1 , 3 , -3 , -3 , -1 ,
-1 , -2 , -3 , -4 , -1 , -2 , -3 , -4 , -3 , 2 , 4 , -2 , 2 , 0 , -3 , -2 , -1 , -2 , -1 , 1 , -4 , -3 , -1 ,
-1 , 2 , 0 , -1 , -3 , 1 , 1 , -2 , -1 , -3 , -2 , 5 , -1 , -3 , -1 , 0 , -1 , -3 , -2 , -2 , 0 , 1 , -1 ,
-1 , -1 , -2 , -3 , -1 , 0 , -2 , -3 , -2 , 1 , 2 , -1 , 5 , 0 , -2 , -1 , -1 , -1 , -1 , 1 , -3 , -1 , -1 ,
-2 , -3 , -3 , -3 , -2 , -3 , -3 , -3 , -1 , 0 , 0 , -3 , 0 , 6 , -4 , -2 , -2 , 1 , 3 , -1 , -3 , -3 , -1 ,
-1 , -2 , -2 , -1 , -3 , -1 , -1 , -2 , -2 , -3 , -3 , -1 , -2 , -4 , 7 , -1 , -1 , -4 , -3 , -2 , -2 , -1 , -2 ,
1 , -1 , 1 , 0 , -1 , 0 , 0 , 0 , -1 , -2 , -2 , 0 , -1 , -2 , -1 , 4 , 1 , -3 , -2 , -2 , 0 , 0 , 0 ,
0 , -1 , 0 , -1 , -1 , -1 , -1 , -2 , -2 , -1 , -1 , -1 , -1 , -2 , -1 , 1 , 5 , -2 , -2 , 0 , -1 , -1 , 0 ,
-3 , -3 , -4 , -4 , -2 , -2 , -3 , -2 , -2 , -3 , -2 , -3 , -1 , 1 , -4 , -3 , -2 , 11 , 2 , -3 , -4 , -3 , -2 ,
-2 , -2 , -2 , -3 , -2 , -1 , -2 , -3 , 2 , -1 , -1 , -2 , -1 , 3 , -3 , -2 , -2 , 2 , 7 , -1 , -3 , -2 , -1 ,
0 , -3 , -3 , -3 , -1 , -2 , -2 , -3 , -3 , 3 , 1 , -2 , 1 , -1 , -2 , -2 , 0 , -3 , -1 , 4 , -3 , -2 , -1 ,
-2 , -1 , 3 , 4 , -3 , 0 , 1 , -1 , 0 , -3 , -4 , 0 , -3 , -3 , -2 , 0 , -1 , -4 , -3 , -3 , 4 , 1 , -1 ,
-1 , 0 , 0 , 1 , -3 , 3 , 4 , -2 , 0 , -3 , -3 , 1 , -1 , -3 , -1 , 0 , -1 , -3 , -2 , -2 , 1 , 4 , -1 ,
0 , -1 , -1 , -1 , -2 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1 , -2 , 0 , 0 , -2 , -1 , -1 , -1 , -1 , -1
 ]

HSP={}
WHash={}
HScr={}
Threshold=11
Residue_Length=3

def__init__(selfparams):
'''
 Constructor
 '''
selfparams.Prtn_Alpha_dict={selfparams.Prtn_Alpha[i]:iforiinlist(range(len(selfparams.Prtn_Alpha)))}
selfparams.Prtn_Alpha_Extra_dict={(selfparams.Prtn_Alpha+selfparams.Prtn_Extra)[i]:i
foriinlist(range(len(selfparams.Prtn_Alpha+selfparams.Prtn_Extra)))}

foriinselfparams.Prtn_Alpha+selfparams.Prtn_Extra:
selfparams.HScr[i]={}
forjinselfparams.Prtn_Alpha+selfparams.Prtn_Extra:
selfparams.HScr[i][j]=selfparams.blosum62[
selfparams.Prtn_Alpha_Extra_dict[i]+
selfparams.Prtn_Alpha_Extra_dict[j]*23
 ]

selfparams.Prtn_Alpha_length=len(selfparams.Prtn_Alpha)+len(selfparams.Prtn_Extra)


defscore(self,resd1,resd2,length=Residue_Length):
sc=0
foriinrange(length):
sc+=self.HScr[resd1[i]][resd2[i]]
returnsc

defGen_Negihbours(self,resd):
foriinlist(itertools.product(self.Prtn_Alpha, repeat=self.Residue_Length-1)):
yieldi[0]+i[1]+resd[2]
yieldresd[0]+i[0]+i[1]
yieldi[0]+resd[1]+i[1]

defswapP(self,w,p):
a=(3-p)%2
b=3-(a+p)
x=list(w)
x[a],x[b]=x[b],x[a]
return''.join(x)

defGenerate_Residue_HSPs(self,resd,index):
ifself.HSP.__contains__(resd):
self.HSP[resd]["Place"].append(index)
return

forhinself.HSP.keys():
if (resd[0],resd[1],resd[2]) inlist(itertools.permutations(h,r=3)):
ifresd[0]==h[0]:p=0
elifresd[1]==h[1]:p=1
else : p=2
self.HSP[resd]={}
forxinself.HSP[h]:
ifx!="Place":
self.HSP[resd][self.swapP(x, p)]=self.HSP[h][x]
self.HSP[resd]["Place"]=[index]
return

HSP={}
foriinself.Gen_Negihbours(resd):
sc=self.score(i, resd)
ifsc>self.Threshold:
HSP[i]=sc

HSP["Place"]=[index]
self.HSP[resd]=HSP

defGenerate_Residue_From_Sequence(self,seq):
 [self.Generate_Residue_HSPs(seq[x:x+self.Residue_Length],x) forxinrange(len(seq)) ifx+3<=len(seq)]
forwinself.HSP:
forjinself.HSP[w]:
ifj=="Place":continue
self.WHash[j]=w