libnail 0.4.0

Libnail is a library that performs profile Hidden Markov Model (PHMM) biological sequence alignment.
Documentation 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172

use phf::phf_map;

pub const UTF8_SPACE: u8 = 32;
pub const UTF8_STAR: u8 = 42;
pub const UTF8_PLUS: u8 = 43;
pub const UTF8_DASH: u8 = 45;
pub const UTF8_DOT: u8 = 46;
pub const UTF8_PIPE: u8 = 124;
pub const AMINO_SENTINEL: u8 = 255;

/// maps from \<usize\> -> \<UTF8 value for usize\>
pub const UTF8_NUMERIC: [u8; 11] = [48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, UTF8_STAR];

pub const AMINO_ALPHABET: [&str; 20] = [
    "A", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "K", "L", "M", "N", "P", "Q", "R", "S", "T", "V", "W",
    "Y",
];

pub const AMINO_ALPHABET_WITH_DEGENERATE: [&str; 29] = [
    "A", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "K", "L", "M", "N", "P", "Q", "R", "S", "T", "V", "W",
    "Y", "-", "B", "J", "Z", "O", "U", "X", "*", "~",
];

pub const UTF8_TO_DIGITAL_AMINO: phf::Map<u8, u8> = phf_map! {
    // upper case
    65u8 => 0,    // A
    67u8 => 1,    // C
    68u8 => 2,    // D
    69u8 => 3,    // E
    70u8 => 4,    // F
    71u8 => 5,    // G
    72u8 => 6,    // H
    73u8 => 7,    // I
    75u8 => 8,    // K
    76u8 => 9,    // L
    77u8 => 10,   // M
    78u8 => 11,   // N
    80u8 => 12,   // P
    81u8 => 13,   // Q
    82u8 => 14,   // R
    83u8 => 15,   // S
    84u8 => 16,   // T
    86u8 => 17,   // V
    87u8 => 18,   // W
    89u8 => 19,   // Y
    // lower case
    97u8 => 0,    // a
    99u8 => 1,    // c
    100u8 => 2,   // d
    101u8 => 3,   // e
    102u8 => 4,   // f
    103u8 => 5,   // g
    104u8 => 6,   // h
    105u8 => 7,   // i
    107u8 => 8,   // k
    108u8 => 9,   // l
    109u8 => 10,  // m
    110u8 => 11,  // n
    112u8 => 12,  // p
    113u8 => 13,  // q
    114u8 => 14,  // r
    115u8 => 15,  // s
    116u8 => 16,  // t
    118u8 => 17,  // v
    119u8 => 18,  // w
    121u8 => 19,  // y
    // degenerate characters
    79u8 => 20,   // O
    85u8 => 21,   // U
    88u8 => 22,   // X
    66u8 => 23,   // B
    90u8 => 24,   // Z
    74u8 => 25,   // J
    111u8 => 20,  // o
    117u8 => 21,  // u
    120u8 => 22,  // x
    98u8 => 23,   // b
    122u8 => 24,  // z
    106u8 => 25,  // j
};

pub const AMINO_INVERSE_MAP: phf::Map<u8, u8> = phf_map! {
    0u8  => 65,   // A
    1u8  => 67,   // C
    2u8  => 68,   // D
    3u8  => 69,   // E
    4u8  => 70,   // F
    5u8  => 71,   // G
    6u8  => 72,   // H
    7u8  => 73,   // I
    8u8  => 75,   // K
    9u8  => 76,   // L
    10u8 => 77,   // M
    11u8 => 78,   // N
    12u8 => 80,   // P
    13u8 => 81,   // Q
    14u8 => 82,   // R
    15u8 => 83,   // S
    16u8 => 84,   // T
    17u8 => 86,   // V
    18u8 => 87,   // W
    19u8 => 89,   // Y
    // end base alphabet
    20u8 => 79,   // O
    21u8 => 85,   // U
    22u8 => 88,   // X
    23u8 => 66,   // B
    24u8 => 90,   // Z
    25u8 => 74,   // J
    45u8 => 45,   // -
    46u8 => 46,   // .
    32u8 => 32,   // space
    255u8 => 32,  // space
};

pub const AMINO_INVERSE_MAP_LOWER: phf::Map<u8, u8> = phf_map! {
    0u8  => 97,   // a
    1u8  => 99,   // c
    2u8  => 100,   // d
    3u8  => 101,   // e
    4u8  => 102,   // f
    5u8  => 103,   // g
    6u8  => 104,   // h
    7u8  => 105,   // i
    8u8  => 107,   // k
    9u8  => 108,   // l
    10u8 => 109,   // m
    11u8 => 110,   // n
    12u8 => 112,   // p
    13u8 => 113,   // q
    14u8 => 114,   // r
    15u8 => 115,   // s
    16u8 => 116,   // t
    17u8 => 118,   // v
    18u8 => 119,   // w
    19u8 => 121,   // y
    // end base alphabet
    111u8 => 79,   // o
    117u8 => 85,   // u
    120u8 => 88,   // x
    98u8  => 66,   // b
    122u8 => 90,   // z
    106u8 => 74,   // j
    45u8 => 45,    // -
    46u8 => 46,    // .
    32u8 => 32,    // space
    255u8 => 32,   // space
};

// TODO: where did these come from?
pub const AMINO_BACKGROUND_FREQUENCIES: [f32; 20] = [
    0.0787945, // A
    0.0151600, // C
    0.0535222, // D
    0.0668298, // E
    0.0397062, // F
    0.0695071, // G
    0.0229198, // H
    0.0590092, // I
    0.0594422, // K
    0.0963728, // L
    0.0237718, // M
    0.0414386, // N
    0.0482904, // P
    0.0395639, // Q
    0.0540978, // R
    0.0683364, // S
    0.0540687, // T
    0.0673417, // V
    0.0114135, // W
    0.0304133, // Y
];