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Annotation of /FigWebServices/check_variants.cgi

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Revision 1.11 - (view) (download)

1 : overbeek 1.1 # -*- perl -*-
2 :     #
3 :     # Copyright (c) 2003-2006 University of Chicago and Fellowship
4 :     # for Interpretations of Genomes. All Rights Reserved.
5 :     #
6 :     # This file is part of the SEED Toolkit.
7 :     #
8 :     # The SEED Toolkit is free software. You can redistribute
9 :     # it and/or modify it under the terms of the SEED Toolkit
10 :     # Public License.
11 :     #
12 :     # You should have received a copy of the SEED Toolkit Public License
13 :     # along with this program; if not write to the University of Chicago
14 :     # at info@ci.uchicago.edu or the Fellowship for Interpretation of
15 :     # Genomes at veronika@thefig.info or download a copy from
16 :     # http://www.theseed.org/LICENSE.TXT.
17 :     #
18 :    
19 :    
20 :     use FIG;
21 :     my $fig = new FIG;
22 :    
23 :     use Subsystem;
24 :    
25 :     use HTML;
26 :     use strict;
27 : olson 1.5 use Carp;
28 : overbeek 1.1
29 :     use CGI;
30 :     my $cgi = new CGI;
31 :    
32 : overbeek 1.2 if (0)
33 : overbeek 1.1 {
34 :     my $VAR1;
35 :     eval(join("",`cat /tmp/check_vc_parms`));
36 :     $cgi = $VAR1;
37 :     # print STDERR &Dumper($cgi);
38 :     }
39 :    
40 :     if (0)
41 :     {
42 :     print $cgi->header;
43 :     my @params = $cgi->param;
44 :     print "<pre>\n";
45 :     foreach $_ (@params)
46 :     {
47 :     print "$_\t:",join(",",$cgi->param($_)),":\n";
48 :     }
49 :    
50 :     if (0)
51 :     {
52 :     if (open(TMP,">/tmp/check_vc_parms"))
53 :     {
54 :     print TMP &Dumper($cgi);
55 :     close(TMP);
56 :     }
57 :     }
58 :     exit;
59 :     }
60 :    
61 :     my $html = [];
62 :     unshift @$html, "<TITLE>Check Variants</TITLE>\n";
63 :    
64 :     my $subsys = $cgi->param('subsystem');
65 :     my $roles = $cgi->param('roles');
66 :     my $definitions = $cgi->param('definitions');
67 :     my $rules = $cgi->param('rules');
68 :    
69 :     my(@rolesI,@rulesI,@definitionsI);
70 :     if ($roles =~ /\S/)
71 :     {
72 :     $roles =~ tr/\r/\n/;
73 :     @rolesI = grep { $_ } split(/\n/,$roles);
74 :     }
75 :    
76 :     if ($definitions =~ /\S/)
77 :     {
78 :     $definitions =~ tr/\r/\n/;
79 :     @definitionsI = grep { $_ } split(/\n/,$definitions);
80 :     }
81 :    
82 :     if ($rules =~ /\S/)
83 :     {
84 :     $rules =~ tr/\r/\n/;
85 :     @rulesI = grep { $_ } split(/\n/,$rules);
86 :     }
87 :    
88 :     if ((! $subsys) || (@rolesI < 1) || (@rulesI < 1))
89 :     {
90 :     my @sub = $fig->all_subsystems;
91 :     push(@$html,$cgi->start_form(-action => "check_variants.cgi", -method => 'get'),
92 :     $cgi->scrolling_list( -name => 'subsystem',
93 :     -values => [ sort @sub ],
94 :     -size => 1
95 :     ),$cgi->br,
96 : overbeek 1.7 $cgi->h2('Roles'),$cgi->textarea( -name => 'roles', -rows => 20, columns => 200), $cgi->br, $cgi->hr,$cgi->br,
97 :     $cgi->h2('Definitions'),$cgi->textarea( -name => 'definitions', -rows => 20, columns => 200), $cgi->hr,$cgi->br, $cgi->br,
98 :     $cgi->h2('Rules'),$cgi->textarea( -name => 'rules', -rows => 20, columns => 200), $cgi->br, $cgi->hr,$cgi->br,
99 : overbeek 1.1 $cgi->submit( 'Compute Predicted Variant Codes' ),
100 :     $cgi->end_form
101 :     );
102 :     }
103 :     else
104 :     {
105 :     my $col_headers_undef = ["Predicted Variant","Genome","Genus/Species"];
106 :     my $tab_undef = [];
107 :     my $col_headers_mismatch = ["Actual Variant","Predicted Variant","Genome","Genus/Species"];
108 :     my $tab_mismatch = [];
109 :    
110 :     my $subO = new Subsystem($subsys,$fig);
111 :     my %genomesS = map { $_ => 1 } $subO->get_genomes;
112 :    
113 :     my $encoding = [[],0]; # Encoding is a 2-tuple [Memory,NxtAvail]
114 :     my $abbrev_to_loc = {};
115 :    
116 : overbeek 1.6 my @roles = &load_roles($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,\@rolesI);
117 :     if (@roles < 1)
118 : overbeek 1.1 {
119 : overbeek 1.6 push(@$html,$cgi->h1("Roles are invalid"));
120 :     }
121 :     else
122 :     {
123 :     my $rc = &load_definitions($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,\@definitionsI);
124 :     if (! $rc)
125 : overbeek 1.1 {
126 : overbeek 1.6 push(@$html,$cgi->h1("Definitions are invalid"));
127 : overbeek 1.1 }
128 :     else
129 :     {
130 : overbeek 1.6 my @rules = &parse_rules($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,\@rulesI);
131 :     if (@rules < 1)
132 :     {
133 :     push(@$html,$cgi->h1("Rules are invalid"));
134 :     }
135 :     else
136 : overbeek 1.1 {
137 : overbeek 1.6 my $n = @rules;
138 :     push(@$html,$cgi->h2("successfully parsed $n rules"));
139 :     my $role_to_pegs = {};
140 :     foreach my $role (@roles)
141 :     {
142 : overbeek 1.10 $role_to_pegs->{$role} = [
143 :     sort { &FIG::by_fig_id($a,$b) }
144 :     $fig->prots_for_role($role)
145 :     ];
146 : overbeek 1.6 }
147 :    
148 :     my $operational = 0;
149 :     foreach my $genome (map { $_->[0] }
150 :     sort { $a->[1] cmp $b->[1] }
151 :     map { [$_,$fig->genus_species($_)] }
152 :     $fig->genomes('complete'))
153 :     {
154 :     my $vcT = &find_vc($encoding,$role_to_pegs,$abbrev_to_loc,\@rules,$fig,$genome);
155 :     if ($vcT > 0) { $operational++ }
156 :    
157 :     if (! $genomesS{$genome})
158 :     {
159 :     push(@$tab_undef,[$vcT,$genome,$fig->genus_species($genome)]);
160 :     }
161 :     else
162 :     {
163 :     my $vcS = $subO->get_variant_code_for_genome($genome);
164 :     if ($vcT ne $vcS)
165 :     {
166 :     push(@$tab_mismatch,[$vcS,$vcT,$genome,$fig->genus_species($genome)]);
167 :     }
168 :     }
169 :     }
170 :     push(@$html,$cgi->h2("Got $operational operational variants"));
171 :    
172 :     if (@$tab_undef > 0)
173 :     {
174 :     push(@$html,&HTML::make_table($col_headers_undef,$tab_undef,"Genomes to Be Added To Subsystem"),$cgi->br,$cgi->br);
175 :     }
176 :    
177 : overbeek 1.8 if (@$tab_mismatch > 0)
178 : overbeek 1.6 {
179 :     push(@$html,&HTML::make_table($col_headers_mismatch,$tab_mismatch,"Genomes With Mismatching Variant Codes"));
180 :     }
181 : overbeek 1.1 }
182 :     }
183 :     }
184 :     }
185 :     &HTML::show_page($cgi,$html);
186 :    
187 :    
188 :     sub find_vc {
189 :     my($encoding,$role_to_pegs,$abbrev_to_loc,$rules,$fig,$genome) = @_;
190 :    
191 :     my $vcT = undef;
192 :     my $rule;
193 :    
194 :     my $role;
195 :     my $relevant_genes = {};
196 :     foreach $role (sort keys(%$role_to_pegs))
197 :     {
198 :     $relevant_genes->{$role} = &gather_genes($fig,$genome,$role,$role_to_pegs);
199 :     }
200 :    
201 :     my($i,$matched);
202 :     for ($i=0, $matched=undef; (! defined($matched)) && ($i < @$rules); $i++)
203 :     {
204 :     $matched = &is_rule_true($rules->[$i],$relevant_genes);
205 :     }
206 :    
207 :     my $vcT = defined($matched) ? $matched : -1;
208 :     return $vcT;
209 :     }
210 :    
211 :     sub load_roles {
212 : overbeek 1.6 my($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,$rolesI) = @_;
213 : overbeek 1.1
214 :     my @roles = ();
215 :     foreach $_ (@$rolesI)
216 :     {
217 : overbeek 1.11 if ($_ =~ /^(\S+)\s+(means )?(\S.*\S)/)
218 : overbeek 1.1 {
219 : overbeek 1.11 my($abbrev,$role) = ($1,$3);
220 : overbeek 1.1 my $loc = &add_to_encoding($encoding,['role',$role]);
221 :     $abbrev_to_loc->{$abbrev} = $loc;
222 :     push(@roles,$role);
223 :     }
224 : overbeek 1.6 elsif ($_ =~ /\S/)
225 :     {
226 :     push(@$html,$cgi->h1("Invalid Role: $_"));
227 :     }
228 : overbeek 1.1 }
229 :     return @roles;
230 :     }
231 :    
232 :     sub add_to_encoding {
233 :     my($encoding,$val) = @_;
234 :    
235 :     my($mem,$nxt) = @$encoding;
236 :     $mem->[$nxt] = $val;
237 :     $encoding->[1]++;
238 :     return $nxt;
239 :     }
240 :    
241 :     sub load_definitions {
242 : overbeek 1.6 my($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,$defI) = @_;
243 : overbeek 1.1
244 : overbeek 1.6 my $rc = 1;
245 : overbeek 1.1 foreach my $def (@$defI)
246 :     {
247 : overbeek 1.11 if ($def =~ /^(\S+)\s+(means )?(\S.*\S)/)
248 : overbeek 1.1 {
249 : overbeek 1.11 my($abbrev,$bool) = ($1,$3);
250 : overbeek 1.1 my $loc = &parse_bool($bool,$encoding,$abbrev_to_loc);
251 :     $abbrev_to_loc->{$abbrev} = $loc;
252 :     }
253 : overbeek 1.6 elsif ($def =~ /\S/)
254 :     {
255 :     push(@$html,$cgi->h1("Invalid Definition: $def"));
256 : overbeek 1.7 $rc = 0;
257 : overbeek 1.6 }
258 : overbeek 1.1 }
259 : overbeek 1.7 return $rc;
260 : overbeek 1.1 }
261 :    
262 :     sub parse_rules {
263 : overbeek 1.6 my($cgi,$html,$encoding,$abbrev_to_loc,$rulesI) = @_;
264 : overbeek 1.1
265 :     my @rules = ();
266 :     foreach $_ (@$rulesI)
267 :     {
268 :     my($boolexp,$variant_code,$loc);
269 : overbeek 1.11 if (($_ =~ /^\s*(\S+)\s+(means )?(\S.*\S)\s*$/) &&
270 :     (($variant_code,$boolexp) = ($1,$3)) &&
271 : overbeek 1.7 defined($loc = &parse_bool($boolexp,$encoding,$abbrev_to_loc)))
272 : overbeek 1.1 {
273 :     push(@rules,[$variant_code,[$encoding->[0],$loc]]);
274 :     }
275 : overbeek 1.6 elsif ($_ =~ /\S/)
276 :     {
277 :     push(@$html,$cgi->h1("Invalid rule: $_"));
278 :     }
279 : overbeek 1.1 }
280 :     return @rules;
281 :     }
282 :    
283 :     sub parse_bool {
284 :     my($s,$encoding,$abbrev_to_loc) = @_;
285 :    
286 :     my $input = $s;
287 :     my $abbrev;
288 :     foreach $abbrev (sort { length($b) <=> length($a) } keys(%$abbrev_to_loc))
289 :     {
290 :     my $loc = $abbrev_to_loc->{$abbrev};
291 :     my $abbrevQ = quotemeta $abbrev;
292 : overbeek 1.9 while ($s =~ s/(^|[\s\{,(])($abbrevQ)($|[\s\},)])/$1<$loc>$3/) {}
293 : overbeek 1.1 }
294 :     my $got = 0;
295 :     while ($s !~ /^\s*<\d+>\s*$/)
296 :     {
297 :     my $nxt = $encoding->[1];
298 :     if ($s =~ s/\(\s*(<\d+>)\s*\)/$1/)
299 :     {
300 :     $got = 1;
301 :     }
302 :     elsif ($s =~ s/not\s+<(\d+)>/<$nxt>/)
303 :     {
304 :     &add_to_encoding($encoding,["not",$1]);
305 :     $got = 1;
306 :     }
307 :     elsif ($s =~ s/<(\d+)>\s+and\s+<(\d+)>/<$nxt>/)
308 :     {
309 :     &add_to_encoding($encoding,["and",$1,$2]);
310 :     $got = 1;
311 :     }
312 :     elsif ($s =~ s/<(\d+)>\s+or\s+<(\d+)>/<$nxt>/)
313 :     {
314 :     &add_to_encoding($encoding,["or",$1,$2]);
315 :     $got = 1;
316 :     }
317 :     elsif ($s =~ s/<(\d+)>\s+->\s+<(\d+)>/<$nxt>/)
318 :     {
319 :     &add_to_encoding($encoding,["->",$1,$2]);
320 :     $got = 1;
321 :     }
322 :    
323 : overbeek 1.7 elsif ($s =~ s/(\d+)\s+of\s+\{\s*(<\d+>(,\s*<\d+>)*)\s*\}/<$nxt>/)
324 : overbeek 1.1 {
325 :     my $n = $1;
326 :     my $args = $2;
327 :     my @args = map { $_ =~ /<(\d+)>/; $1 } split(/,\s*/,$args);
328 :     &add_to_encoding($encoding,["of",$n,[@args]]);
329 :     $got = 1;
330 :     }
331 : overbeek 1.6 last if (! $got);
332 : overbeek 1.1 }
333 :     return ($s =~ /^\s*<(\d+)>\s*$/) ? $1 : undef;
334 :     }
335 :    
336 :    
337 :     sub gather_genes {
338 :     my($fig,$genome,$role,$role_to_pegs) = @_;
339 :    
340 :     return [sort { &FIG::by_fig_id($a,$b) }
341 :     grep { &FIG::genome_of($_) eq $genome }
342 :     @{$role_to_pegs->{$role}} ];
343 :     }
344 :    
345 :     sub is_rule_true {
346 :     my($rule,$relevant_genes) = @_;
347 :    
348 :     my($variant,$exp) = @$rule;
349 :     return &is_true_exp($exp,$relevant_genes) ? $variant : undef;
350 :     }
351 :    
352 :     sub is_true_exp {
353 :     my($bool,$relevant_genes) = @_;
354 :    
355 :     my($nodes,$root) = @$bool;
356 :     my $val = $nodes->[$root];
357 :     if (! ref $val)
358 :     {
359 :     return &is_true_exp([$nodes,$val],$relevant_genes);
360 :     }
361 :     else
362 :     {
363 :     my $op = $val->[0];
364 :    
365 :     if ($op eq 'role')
366 :     {
367 :     my $x;
368 :     return (($x = $relevant_genes->{$val->[1]}) && (@$x > 0)) ? 1 : 0;
369 :     }
370 :     elsif ($op eq "of")
371 :     {
372 :     my $truth_value;
373 :     my $count = 0;
374 :     foreach $truth_value (map { &is_true_exp([$nodes,$_],$relevant_genes) } @{$val->[2]})
375 :     {
376 :     if ($truth_value) { $count++ }
377 :     }
378 :     return $val->[1] <= $count;
379 :     }
380 :     elsif ($op eq "not")
381 :     {
382 :     return &is_true_exp([$nodes,$val->[1]],$relevant_genes) ? 0 : 1;
383 :     }
384 :     else
385 :     {
386 :     my $v1 = &is_true_exp([$nodes,$val->[1]],$relevant_genes);
387 :     my $v2 = &is_true_exp([$nodes,$val->[2]],$relevant_genes);
388 :     if ($op eq "and") { return $v1 && $v2 };
389 :     if ($op eq "or") { return $v1 || $v2 };
390 :     if ($op eq "->") { return ((not $v1) || $v2) }
391 :     else
392 :     {
393 :     print STDERR &Dumper($val);
394 :     die "invalid expression";
395 :     }
396 :     }
397 :     }
398 :     }
399 :    
400 :     sub print_bool {
401 :     my($bool) = @_;
402 :    
403 :     my $s = &printable_bool($bool);
404 :     print $s,"\n";
405 :     }
406 :    
407 :     sub printable_bool {
408 :     my($bool) = @_;
409 :    
410 :     my($nodes,$root) = @$bool;
411 :     my $val = $nodes->[$root];
412 :    
413 :     if (! ref $val)
414 :     {
415 :     return &printable_bool([$nodes,$val]);
416 :     }
417 :     else
418 :     {
419 :     my $op = $val->[0];
420 :    
421 :     if ($op eq 'role')
422 :     {
423 :     return $val->[1];
424 :     }
425 :     elsif ($op eq "of")
426 :     {
427 :     my @expanded_args = map { &printable_bool([$nodes,$_]) } @{$val->[2]};
428 :     my $args = join(',',@expanded_args);
429 :     return "$val->[1] of {$args}";
430 :     }
431 :     elsif ($op eq "not")
432 :     {
433 :     return "($op " . &printable_bool([$nodes,$val->[1]]) . ")";
434 :     }
435 :     else
436 :     {
437 :     return "(" . &printable_bool([$nodes,$val->[1]]) . " $op " . &printable_bool([$nodes,$val->[2]]) . ")";
438 :     }
439 :     }
440 :     }
441 :    

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