blosum62.py

CRED = '\033[91m'
CEND = '\033[0m'

import utils
import numpy as np
import save

def generate(X, seqType, args):
    '''
    # Reference-1: http://rosalind.info/glossary/blosum62/
    # Reference-2: https://www.pnas.org/content/89/22/10915/
    :param X:
    :param seqType:
    :param args:
    :return:
    '''

    if seqType == 'PROT':
        d = {
            'A': [4, 0, -2, -1, -2, 0, -2, -1, -1, -1, -1, -2, -1, -1, -1, 1, 0, 0, -3, -2],
            'C': [0, 9, -3, -4, -2, -3, -3, -1, -3, -1, -1, -3, -3, -3, -3, -1, -1, -1, -2, -2],
            'D': [-2, -3, 6, 2, -3, -1, -1, -3, -1, -4, -3, 1, -1, 0, -2, 0, -1, -3, -4, -3],
            'E': [-1, -4, 2, 5, -3, -2, 0, -3, 1, -3, -2, 0, -1, 2, 0, 0, -1, -2, -3, -2],
            'F': [-2, -2, -3, -3, 6, -3, -1, 0, -3, 0, 0, -3, -4, -3, -3, -2, -2, -1, 1, 3],
            'G': [0, -3, -1, -2, -3, 6, -2, -4, -2, -4, -3, 0, -2, -2, -2, 0, -2, -3, -2, -3],
            'H': [-2, -3, -1, 0, -1, -2, 8, -3, -1, -3, -2, 1, -2, 0, 0, -1, -2, -3, -2, 2],
            'I': [-1, -1, -3, -3, 0, -4, -3, 4, -3, 2, 1, -3, -3, -3, -3, -2, -1, 3, -3, -1],
            'K': [-1, -3, -1, 1, -3, -2, -1, -3, 5, -2, -1, 0, -1, 1, 2, 0, -1, -2, -3, -2],
            'L': [-1, -1, -4, -3, 0, -4, -3, 2, -2, 4, 2, -3, -3, -2, -2, -2, -1, 1, -2, -1],
            'M': [-1, -1, -3, -2, 0, -3, -2, 1, -1, 2, 5, -2, -2, 0, -1, -1, -1, 1, -1, -1],
            'N': [-2, -3, 1, 0, -3, 0, 1, -3, 0, -3, -2, 6, -2, 0, 0, 1, 0, -3, -4, -2],
            'P': [-1, -3, -1, -1, -4, -2, -2, -3, -1, -3, -2, -2, 7, -1, -2, -1, -1, -2, -4, -3],
            'Q': [-1, -3, 0, 2, -3, -2, 0, -3, 1, -2, 0, 0, -1, 5, 1, 0, -1, -2, -2, -1],
            'R': [-1, -3, -2, 0, -3, -2, 0, -3, 2, -2, -1, 0, -2, 1, 5, -1, -1, -3, -3, -2],
            'S': [1, -1, 0, 0, -2, 0, -1, -2, 0, -2, -1, 1, -1, 0, -1, 4, 1, -2, -3, -2],
            'T': [0, -1, -1, -1, -2, -2, -2, -1, -1, -1, -1, 0, -1, -1, -1, 1, 5, 0, -2, -2],
            'V': [0, -1, -3, -2, -1, -3, -3, 3, -2, 1, 1, -3, -2, -2, -3, -2, 0, 4, -3, -1],
            'W': [-3, -2, -4, -3, 1, -2, -2, -3, -3, -2, -1, -4, -4, -2, -3, -3, -2, -3, 11, 2],
            'Y': [-2, -2, -3, -2, 3, -3, 2, -1, -2, -1, -1, -2, -3, -1, -2, -2, -2, -1, 2, 7],
            'p': [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
        }
    else:
        if seqType == 'DNA' or seqType == 'RNA':
            print(CRED + 'Error: The \'BLOSUM62\' feature is NOT applicable for DNA/RNA.' + CEND)
            return None
        else:
            return None
    #end-if
    X = utils.processMono(X, d, args)
    # print(X.shape)

    totalFeature = 0
    if seqType == 'DNA' or seqType == 'RNA':
        None
    else:
        if seqType == 'PROT':
            totalFeature = 20
        else:
            None
    # end-if

    save.datasetSave(X, totalFeature, 'blosum62')
#end-def

'''
We can generate more matrix by utilizing BioPython.

# Example:
from Bio.Align import substitution_matrices
substitution_matrices.load()

v = substitution_matrices.load('NUC.4.4')
v = np.array(v)

print(v)
print(v.shape)
'''