开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 数值算法/人工智能 > 生物技术 > 查看源码
signal_seq.cpp
资源名称：ncbi_cxx_win--Jul_08_2004.zip　[点击查看]
上传用户：yhdzpy8989
上传日期：2007-06-13
资源大小：13604k
文件大小：12k
源码类别：

生物技术

开发平台：

C/C++

signal_seq.cpp：源码内容
  1. /*
  2.  * ===========================================================================
  3.  * PRODUCTION $Log: signal_seq.cpp,v $
  4.  * PRODUCTION Revision 1000.2  2004/06/01 18:10:56  gouriano
  5.  * PRODUCTION PRODUCTION: UPGRADED [GCC34_MSVC7] Dev-tree R1.7
  6.  * PRODUCTION
  7.  * ===========================================================================
  8.  */
  10. /*  $Id: signal_seq.cpp,v 1000.2 2004/06/01 18:10:56 gouriano Exp $
  11.  * ===========================================================================
  12.  *
  13.  *                            PUBLIC DOMAIN NOTICE
  14.  *               National Center for Biotechnology Information
  15.  *
  16.  *  This software/database is a "United States Government Work" under the
  17.  *  terms of the United States Copyright Act.  It was written as part of
  18.  *  the author's official duties as a United States Government employee and
  19.  *  thus cannot be copyrighted.  This software/database is freely available
  20.  *  to the public for use. The National Library of Medicine and the U.S.
  21.  *  Government have not placed any restriction on its use or reproduction.
  22.  *
  23.  *  Although all reasonable efforts have been taken to ensure the accuracy
  24.  *  and reliability of the software and data, the NLM and the U.S.
  25.  *  Government do not and cannot warrant the performance or results that
  26.  *  may be obtained by using this software or data. The NLM and the U.S.
  27.  *  Government disclaim all warranties, express or implied, including
  28.  *  warranties of performance, merchantability or fitness for any particular
  29.  *  purpose.
  30.  *
  31.  *  Please cite the author in any work or product based on this material.
  32.  *
  33.  * ===========================================================================
  34.  *
  35.  * Authors:  Josh Cherry
  36.  *
  37.  * File Description:  Prediction of signal sequences from protein sequence
  38.  *                    according to von Heijne, 1986 and 1987
  39.  *
  40.  */
  43. #include <ncbi_pch.hpp>
  44. #include <algo/sequence/signal_seq.hpp>
  46. BEGIN_NCBI_SCOPE
  47. USING_SCOPE(objects);
  49. // Scoring matrix for eukaryotic signal sequences
  50. // we have to declare these extern to be accessible from template on ForteCC.
  51. extern const double const_EukMat[26][15];
  52. extern const double const_BacMat[26][15];
  54. const double const_EukMat[26][15] = {
  55.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
  56.     {0.0984401, -0.109199, -0.0350913, 0.0339016, 0.321584,
  57.      0.216223, 0.216223, 0.159065, 0.544727, 0.0339016, 
  58.      1.176, -0.882389, 1.70788, 0.216223, -0.882389}, // A
  59.      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // B (?)
  60.     {-0.405465, 0.287682, 0.693147, 0.441833, 0.693147,
  61.      1.13498, 0.287682, 0.575364, 0.105361, 0.287682,
  62.      1.44036, -0.405465, 0.693147, 0.575364, -0.405465}, // C
  63.     {-2.18605, -2.18605, -2.18605, -2.18605, -2.18605,
  64.      -2.18605, -2.18605, -2.18605, -0.576613, -1.08744,
  65.      -25.2119, -0.576613, -25.2119, 0.116534, 0.211844}, // D
  66.     {-2.30259, -2.30259, -2.30259, -2.30259, -2.30259,
  67.      -2.30259, -2.30259, -2.30259, -1.20397, -0.356675,
  68.      -25.3284, -0.356675, -25.3284, 0.262364, 0.336472}, // E
  69.     {0.842183, 0.474458, 0.675129, 0.675129, 0.0689929,
  70.      0.223144, 1.16761, 0.842183, -0.336472, -0.113329,
  71.      -24.7486, 0.842183, -24.7486, 0.0689929, -0.336472}, // F
  72.     {-1.10691, -1.10691, -1.39459, -0.701446, -1.39459,
  73.      0.0717439, -1.39459, -1.80006, 0.451234, 1.03316,
  74.      -0.883768, -0.547295, 1.17036, -0.19062, -0.547295}, // G
  75.     {-1.22378, -1.22378, -1.22378, -1.22378, -1.22378,
  76.      -1.22378, -1.22378, -1.22378, 0.385662, -1.22378,
  77.      -24.2496, 0.567984, -24.2496, 0.162519, -0.530628}, // H
  78.     {0.70657, 0.70657, 0.0779615, -0.209721, 0.396415,
  79.      -0.392042, -0.615186, 0.0779615, -0.392042, -2.00148,
  80.      0.301105, -0.392042, -25.0273, 0.0779615, -0.0555699}, // I
  81.     {-2.4248, -2.4248, -2.4248, -2.4248, -2.4248,
  82.      -2.4248, -2.4248, -2.4248, -2.4248, -1.03851,
  83.      -25.4507, -1.73166, -25.4507, -0.0269075, -0.227578}, // K
  84.     {1.76947, 1.7263, 1.78346, 1.87624, 1.8635,
  85.      1.31346, 1.66568, 1.39861, -0.19062, 0.642289,
  86.      -0.413764, 0.502527, -2.49321, -0.413764, -1.10691}, // L
  87.     {-0.993252, 0.105361, 0.952658, 0.393043, -0.993252,
  88.      0.798508, -0.300105, -0.300105, -0.993252, -0.993252,
  89.      -24.0191, -0.993252, -24.0191, -0.993252, -0.300105}, // M
  90.     {-1.96009, -1.96009, -1.96009, -1.96009, -1.96009,
  91.      -1.96009, -1.96009, -1.96009, -0.861482, -0.861482,
  92.      -24.9859, 0.34249, -24.9859, -0.5738, -0.0141846}, // N
  93.     {-1.30833, -2.00148, -1.30833, -2.00148, -2.00148,
  94.      -0.615186, -2.00148, 0.0779615, 0.994252, 0.637577,
  95.      -25.0273, -2.00148, -0.902868, -2.00148, 1.08956}, // P
  96.     {-1.84055, -1.84055, -1.84055, -1.84055, -1.84055,
  97.      -0.0487902, -1.84055, -1.84055, 0.462035, 0.238892,
  98.      -24.8664, 1.04982, -0.741937, 1.10389, 0.462035}, // Q
  99.     {-1.335, -2.02815, -2.02815, -2.02815, -2.02815,
  100.      -2.02815, -2.02815, -2.02815, -0.0822381, -0.641854,
  101.      -25.054, 0.679902, -25.054, 0.456758, 0.169076}, // R
  102.     {-0.236389, -1.335, -0.354172, -0.641854, 0.131336,
  103.      -0.131028, 0.274437, 0.338975, 0.824483, -0.0357181,
  104.      0.701881, 0.3996, 0.562119, 0.274437, -0.131028}, // S
  105.     {-1.57898, 0.0304592, -0.662688, -0.885832, -0.662688,
  106.      0.292823, -0.326216, -0.326216, 0.212781, -0.480366,
  107.      0.561087, -0.192684, -0.480366, -1.17351, 0.0304592}, // T
  108.     {0.588787, 0.811931, 0.301105, 0.483427, 0.158004,
  109.      0.301105, -0.00904984, 0.888892, -2.40695, 0.0779615,
  110.      1.05879, -1.30833, -25.4328, -0.327504, 0.426268}, // V
  111.     {0.798508, 0.510826, 0.510826, -0.587787, -0.587787,
  112.      0.105361, 1.20397, 0.510826, -0.587787, 0.510826,
  113.      -23.6136, 1.60944, -23.6136, 0.105361, -0.587787}, // W
  114.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // X (?)
  115.     {-1.72277, -1.72277, -0.336472, -1.72277, -1.72277,
  116.      -1.72277, -0.624154, -1.72277, -1.72277, -1.02962,
  117.      -24.7486, -0.113329, -24.7486, -1.72277, 0.223144}, // Y
  118.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // Z (?)
  119.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // U (?)
  120.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} // * (?)
  121. };
  124. // Scoring matrix for bacterial signal sequences
  125. const double const_BacMat[26][15] = {
  126.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
  127.     {1.13943, 0.916291, 0.916291, 1.03407, 0.628609,
  128.      0.782759, 0.446287, 0.628609, 0.782759, 0.782759,
  129.      2.0149, -0.470004, 2.27084, 1.72722, 0.223144}, // A
  130.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // B (?)
  131.     {0, 0, 0, 0, 0,
  132.      0, 0, 0, 0, 0,
  133.      -23.0259, 0, -23.0259, 0, 0}, // C
  134.     {-0.693147, -0.693147, -0.693147, -0.693147, -0.693147,
  135.      -0.693147, -0.693147, -0.693147, -0.693147, -0.693147,
  136.      -23.719, -0.693147, -23.719, 0, 1.38629}, // D
  137.     {-0.788457, -0.788457, -0.788457, -0.788457, -0.788457,
  138.      -0.788457, -0.788457, -0.788457, -0.788457, -0.788457,
  139.      -23.8143, -0.788457, -23.8143, 0.597837, 1.29098}, // E
  140.     {0.430783, 1.12393, 0.836248, 1.12393, -0.262364,
  141.      -0.262364, 1.81708, -0.262364, 1.12393, -0.262364,
  142.      -23.2882, 1.68355, -23.2882, -0.262364, -0.262364}, // F
  143.     {0.393043, -0.300105, -0.300105, -0.300105, 0.105361,
  144.      0.616186, -0.300105, 0.393043, -0.300105, -0.300105,
  145.      -24.0191, -0.300105, -0.300105, -0.993252, -0.993252}, // G
  146.     {0.223144, 0.223144, 0.223144, 0.223144, 0.223144,
  147.      0.223144, 0.223144, 0.223144, 0.223144, 0.223144,
  148.      -22.8027, 2.16905, -22.8027, 0.223144, 0.223144}, // H
  149.     {0.567984, -0.530628, 1.07881, -0.530628, 1.07881,
  150.      -0.530628, -0.530628, 0.567984, -0.530628, -0.530628,
  151.      -23.5565, -0.530628, -23.5565, -0.530628, 0.162519}, // I
  152.     {-0.916291, -0.916291, -0.916291, -0.916291, -0.916291,
  153.      -0.916291, -0.916291, -0.916291, -0.916291, -0.916291,
  154.      -23.9421, -0.223144, -23.9421, 0.182322, -0.916291}, // K
  155.     {1.08619, 1.40464, 1.20397, 1.08619, 1.20397,
  156.      1.5717, -0.993252, -0.993252, -0.300105, -0.300105,
  157.      -0.993252, -0.300105, -24.0191, -0.993252, -0.993252}, // L
  158.     {0.510826, 1.20397, 0.510826, 0.510826, 1.60944,
  159.      1.20397, 1.60944, 0.510826, 0.510826, 1.20397,
  160.      -22.515, 1.89712, -22.515, 0.510826, 0.510826}, // M
  161.     {-0.470004, -0.470004, -0.470004, -0.470004, -0.470004,
  162.      -0.470004, -0.470004, -0.470004, -0.470004, -0.470004,
  163.      -23.4959, 0.628609, -23.4959, -0.470004, 0.916291}, // N
  164.     {-0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628,
  165.      -0.530628, 0.162519, 0.567984, 1.07881, 0.162519,
  166.      -23.5565, -0.530628, -23.5565, -0.530628, 1.07881}, // P
  167.     {-0.336472, -0.336472, -0.336472, -0.336472, -0.336472,
  168.      -0.336472, -0.336472, -0.336472, 0.356675, 0.356675,
  169.      -23.3623, 0.76214, -23.3623, -0.336472, -0.336472}, // Q
  170.     {-0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628,
  171.      -0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628, -0.530628,
  172.      -23.5565, -0.530628, -23.5565, -0.530628, -0.530628}, // R
  173.     {-0.955511, -0.955511, -0.955511, 0.430783, 0.430783,
  174.      -0.955511, 0.653926, 1.75254, 0.653926, 1.12393,
  175.      0.653926, -0.262364, -0.262364, -0.955511, -0.955511}, // S
  176.     {-0.0953102, -0.788457, 0.597837, -0.0953102, -0.0953102,
  177.      -0.0953102, -0.0953102, -0.0953102, 0.820981, -0.788457,
  178.      0.310155, -0.788457, -0.788457, -0.788457, -0.0953102}, // T
  179.     {0.693147, 1.02962, -0.916291, 0.182322, -0.916291,
  180.      0.470004, 1.02962, -0.916291, -0.916291, 0.470004,
  181.      0.182322, -0.916291, -23.9421, -0.223144, -0.916291}, // V
  182.     {0.916291, 0.916291, 0.916291, 0.916291, 0.916291,
  183.      0.916291, 0.916291, 0.916291, 0.916291, 0.916291,
  184.      -22.1096, 0.916291, -22.1096, 0.916291, 0.916291}, // W
  185.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // X (?)
  186.     {-0.262364, -0.262364, -0.262364, -0.262364, -0.262364,
  187.      -0.262364, -0.262364, -0.262364, -0.262364, 0.836248,
  188.      -23.2882, -0.262364, -23.2882, -0.262364, -0.262364}, // Y
  189.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // Z (?)
  190.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // U (?)
  191.     {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}  // * (?)
  192. };
  195. template<class Seq>
  196. void x_PredictSignalSeq(const Seq& seq, CSignalSeq::EDomain domain,
  197.                         TSeqPos max_pos, TSeqPos& pos, double& score)
  198. {
  200.     const double (*Mat)[15];
  201.     if (domain == CSignalSeq::eBacterial) {
  202.         Mat = const_BacMat;
  203.     } else {
  204.         Mat = const_EukMat;
  205.     }
  207.     TSeqPos max_index = min((TSeqPos)seq.size() - 15, max_pos - 12);
  208.     
  209.     double max_score = -1e6;
  210.     TSeqPos max_loc;
  211.     for (unsigned int i = 0;  i <= max_index;  i++) {
  212.         double sum = 0;
  213.         for (unsigned int j = 0;  j < 15;  j++) {
  214.             sum += Mat[seq[i + j]][j];
  215.         }
  216.         if (sum > max_score) {
  217.             max_score = sum;
  218.             max_loc = i;
  219.         }
  220.     }
  221.     score = max_score;
  222.     pos = max_loc + 12;  // position before cut
  223. }
  226. void CSignalSeq::Predict(const string& seq, EDomain domain,
  227.                          TSeqPos max_pos, TSeqPos& pos, double& score)
  228. {
  229.     x_PredictSignalSeq(seq, domain, max_pos, pos, score);
  230. }
  233. void CSignalSeq::Predict(const vector<char>& seq, EDomain domain,
  234.                          TSeqPos max_pos, TSeqPos& pos, double& score)
  235. {
  236.     x_PredictSignalSeq(seq, domain, max_pos, pos, score);
  237. }
  240. void CSignalSeq::Predict(const CSeqVector& seq, EDomain domain,
  241.                          TSeqPos max_pos, TSeqPos& pos, double& score)
  242. {
  243.     string seq_ncbistdaa;
  244.     CSeqVector vec(seq);
  245.     vec.SetNcbiCoding();
  246.     vec.GetSeqData(0, vec.size(), seq_ncbistdaa);
  247.     x_PredictSignalSeq(seq_ncbistdaa, domain, max_pos, pos, score);
  248. }
  251. END_NCBI_SCOPE
  254. /*
  255.  * ===========================================================================
  256.  * $Log: signal_seq.cpp,v $
  257.  * Revision 1000.2  2004/06/01 18:10:56  gouriano
  258.  * PRODUCTION: UPGRADED [GCC34_MSVC7] Dev-tree R1.7
  259.  *
  260.  * Revision 1.7  2004/05/21 21:41:04  gorelenk
  261.  * Added PCH ncbi_pch.hpp
  262.  *
  263.  * Revision 1.6  2004/03/16 19:40:09  vasilche
  264.  * Made static const arrays accessible from template on ForteCC
  265.  *
  266.  * Revision 1.5  2004/03/15 12:30:19  dicuccio
  267.  * Changed name of const arrays
  268.  *
  269.  * Revision 1.4  2004/03/12 19:59:31  dicuccio
  270.  * Dropped static on private arrays as WorkShop doesn't let templates use such
  271.  * arrays
  272.  *
  273.  * Revision 1.3  2004/03/11 17:27:16  dicuccio
  274.  * Changed static member arrays to private static arrays
  275.  *
  276.  * Revision 1.2  2003/09/10 17:55:04  ucko
  277.  * Add a cast to fix 64-bit compilation.
  278.  *
  279.  * Revision 1.1  2003/09/10 15:31:34  jcherry
  280.  * Initial version
  281.  *
  282.  * ===========================================================================
  283.  */