Mussa Manual: motif list file masks
[mussa.git] / doc / manual / mussagl_manual.rst
index f81d689d22ce6d0563a92a6ad1bf58b1c19bcbf6..fb27aa38dc78eb43d83866e824397f84d04dbb44 100644 (file)
@@ -5,13 +5,63 @@ Mussagl Manual
 Brandon W. King
 ---------------
 
-Last updated: June 12th, 2006
+Last updated: Sept 20th, 2006
+
+Updated to Mussagl build: 287 (In process to 419)
+
+
+.. Things to add
+       * New features / change log
+       * Comment out anything isn't implemented yet.
+       * (DONE) List of features that will be implemented in the future.
+       * Look into the homology mapping of UCSC.
+        * Add toggle to genomes.
+        * Document why one fast record per region.
+        * How to deal with the hazards of small utrs vis motif finder. (Add warning)
+       * Add warning about saving FASTA file.
+       * Add a general principles section near the top
+               * Using comparison algorithm which will pickup all repeats
+               * Add info about repeatmasking
+               * Checking upstream and downstream genes for make sure you are in the right regions.
+       * Later on: look into Ensembl
+       * Look into method of homology instead of blating.
+       * Mention advantages of using mupa.
+       * Mention the difference between using arrows and scroll bar
+       * Document the color for motifs
+       * Update for Mac user left-click
+
+        * Wormbase/Flybase/mirBASE tutorials
 
-Updated to Mussagl build: 200 (Update to 230 in progress)
 
 
 .. contents::
 
+Status
+======
+
+Major New Features
+------------------
+
+ * Build 381
+   * Analysis "Save As" feature
+
+Change Log
+----------
+
+.. INSERT CHANGE LOG HERE
+.. END INSERT CHANGE LOG
+
+Features to be Implemented
+--------------------------
+
+ * Motif editor supporting more than 10 motifs 
+   (Status: http://woldlab.caltech.edu/cgi-bin/mussa/ticket/122)
+ * Save motifs from Mussagl
+   (Status: http://woldlab.caltech.edu/cgi-bin/mussa/ticket/133)
+
+For an up-to-date list of features to be implemented visit:
+http://woldlab.caltech.edu/cgi-bin/mussa/roadmap
+
 Introduction
 ============
 
@@ -19,22 +69,35 @@ Introduction
 What is Mussagl?
 ----------------
 
+Mussa is an N-way version of the FamilyRelations (which is a part of
+the Cartwheel project) 2-way comparative sequence analysis
+software. Given DNA sequence from N species, Mussa uses all possible
+pairwise comparions to derive an N-wise comparison. For example, given
+sequences 1,2,3, and 4, Mussa makes 6 2-way comparisons: 1vs2, 1vs3,
+1vs4, 2vs3, 2vs4, and 3vs4. It then compares all the links between
+these comparisons, saving those that satisfy a transitivity
+requirement. The saved paths are then displayed in an interactive
+viewer.
 
 Short History of Mussa
 ----------------------
 
-
 Mussa Python/PMW Prototype
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
+First Python/PMW based protoype.
 
 Mussa C++/FLTK
 ~~~~~~~~~~~~~~
 
+A rewrite for speed purposes using C++ and FLTK GUI toolkit.
 
 Mussagl C++/Qt/OpenGL
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
+Refactored version using the more elegant Qt GUI framework and
+OpenGL for hardware acceleration for those who have better graphics
+cards.
 
 Getting Mussagl
 ===============
@@ -107,7 +170,7 @@ Obtaining Input Data
 If you already have your data, you can skip ahead to the the `Using
 Mussagl`_ section.
 
-Lets say you have a gene of interest called 'SMN1' and you want to
+Let's say you have a gene of interest called 'SMN1' and you want to
 know how the sequence surrounding the gene in multiple species is
 conserved. Guess what, that's what we are going to do, retrieve the
 DNA sequence for SMN1 and prepare it for using in Mussa.
@@ -119,11 +182,11 @@ UCSC Genome Browser Method
 --------------------------
 
 There are many methods of retrieving DNA sequence, but for this
-example we will retrieve SMN1 through the UCSC genome broswer located
+example we will retrieve SMN1 through the UCSC genome browser located
 at http://genome.ucsc.edu/.
 
 .. image:: images/ucsc_genome_browser_home.png
-   :alt: UCSC Genome Broswer
+   :alt: UCSC Genome Browser
    :align: center
 
 Step 1 - Find SMN1
@@ -180,7 +243,7 @@ Now we have found the location of SMN1 on human!
 Step 2 - Download CDS/UTR sequence for annotations
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-Since we have found **SMN1**, this would be a convient time to extract
+Since we have found **SMN1**, this would be a convenient time to extract
 the DNA sequence for the CDS and UTRs of the gene to use it as an
 annotation_ in Mussa.
 
@@ -215,23 +278,22 @@ below):
 
  1. UNcheck **introns**. 
     (We only want to annotate CDS and UTRs.)
- 2. Select **one fasta record** per **region**. 
-    (Mussa needs each CDS and UTR represented by one fasta record per CDS/UTR).
- 3. Select **split UTR and CDS parts of an exon into separate FASTA records**.
-    (Breaks up **exons** into CDSs and UTRs.)
+ 2. Select **one FASTA record** per **region**. 
+    (Mussa needs each CDS and UTR represented by one FASTA record per CDS/UTR).
+ 3. Select **CDS in upper case, UTR in lower case.**
 
 .. image:: images/ucsc_gb_smn1_human_get_genomic_sequence_diff.png
    :alt: Genome Browser - SMN1 (human) - Get genomic sequence setup
    :align: center
 
-Now click the **submit** button. You will then see a fasta file with
-many fasta records representing the CDS and UTRS.
+Now click the **submit** button. You will then see a FASTA file with
+many FASTA records representing the CDS and UTRS.
 
 .. image:: images/ucsc_gb_smn1_human_get_genomic_sequence_submit.png
    :alt: Genome Browser - SMN1 (human) - CDS/UTR sequence
    :align: center
 
-Now you need to save the fasta records to a **text file**. If you are
+Now you need to save the FASTA records to a **text file**. If you are
 using **Firefox** or **Internet Explorer 6+** click on the **File >
 Save As** menu option. 
 
@@ -245,7 +307,7 @@ Type in **smn1_human_annot.txt** for the file name.
    :align: center
 
 **IMPORTANT:** You should open the file with a text editor and make
-  sure **no html** was saved... If you find any html markup, delete
+  sure **no HTML** was saved... If you find any HTML markup, delete
   the markup and save the file.
 
 Now we are going to **modify the file** you just saved to **add the
@@ -259,7 +321,7 @@ shown below:
 
 You can add more annotations to this file if you wish. See the
 `annotation file format`_ section for details of the file format. By
-including fasta records in the annotation_ file, Mussa searches your
+including FASTA records in the annotation_ file, Mussa searches your
 DNA sequence for an exact match of the sequence in the annotation_
 file. If found, it will be marked as an annotation_ within Mussa.
 
@@ -288,8 +350,8 @@ screenshot below.)
    :alt: Genome Browser - SMN1 (human) - DNA Option
    :align: center
 
-Now in the **get dna in window** page, lets add an arbitrary amount of
-extra sequence on to each end of the gene, lets say 5000 base pairs.
+Now in the **get dna in window** page, let's add an arbitrary amount of
+extra sequence on to each end of the gene, let's say 5000 base pairs.
 
 .. image:: images/ucsc_gb_smn1_human_get_dna.png
    :alt: Genome Browser - SMN1 (human) - Get DNA 
@@ -313,13 +375,13 @@ Step 4 - Same/similar/related gene other species.
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 What good is a multiple sequence alignment viewer without multiple
-sequences? Lets find a similar gene in a few more species.
+sequences? Let'S find a similar gene in a few more species.
 
 Use the back button on your web browser until you get the **genome
-broswer view** of **SMN1** as shown below.
+browser view** of **SMN1** as shown below.
 
 .. image:: images/ucsc_genome_browser_home.png
-   :alt: UCSC Genome Broswer
+   :alt: UCSC Genome Browser
    :align: center
 
 **Click on SMN1** shown **between** the **two orange arrows** shown
@@ -641,7 +703,7 @@ Dynamic Threshold
    :alt: Dynamic Threshold
    :align: center
 
-You can dynamically change the threshold for how strong of match you
+You can dynamically change the threshold for how strong a match you
 consider the conservation to be with one of two options:
 
  1. Number of base pair matches out of window size.
@@ -700,6 +762,11 @@ It is possible to load motifs from a file which was saved from a
 previous run or by defining your own motif file. See the `Motif File
 Format`_ section for details.
 
+NOTE: Valid motif list file extensions are:
+  
+  * .mtl
+  * .txt
+
 To load a motif file, select **Load Motif List** item from the
 **File** menu and select a motif list file.
 
@@ -717,8 +784,16 @@ Note: Currently not implemented
 Motif Dialog
 ************
 
+**New Features:**
+Build 276
+ * Allow for toggling individual motifs on and off.
+
+Build 269
+ * Field added for naming motifs.
+
 Mussa has the ability to find lab motifs using the `IUPAC Nucleotide
-Code`_ for defining a motif. To define a motif, select **View > Edit
+Code`_ for defining a motif. To define a motif, select **Edit > Edit
 Motifs** menu item as shown below.
 
 .. image:: images/view_edit_motifs.png
@@ -729,14 +804,17 @@ You will see a dialog box appear with a "set motifs" button and 10
 rows for defining motifs and the color that will be displayed on the
 sequence. By default all 10 motifs start off as with white as the
 color. In the image below, I changed the color from white to blue to
-make it easier to see.
+make it easier to see. The first text box is for the motif and the
+second box is for the name of the motif. The check box defines whether
+the motif is displayed or not.
 
 .. image:: images/motif_dialog_start.png
    :alt: Motif Dialog
    :align: center
 
-Now lets make a motif **'AT[C or G]CT'**. Using the `IUPAC Nucleotide
-Code`_, type in **'ATSCT'** into the first box as shown below.
+Now let's make a motif **'AT[C or G]CT'**. Using the `IUPAC Nucleotide
+Code`_, type in **'ATSCT'** into the first box and 'My Motif' for the
+name in the second box as shown below.
 
 .. image:: images/motif_dialog_enter_motif.png
    :alt: Enter Motif
@@ -768,8 +846,8 @@ After Motif:
    :align: center
 
 
-View Mussa Alignements
-----------------------
+View Mussa Alignments
+---------------------
 
 Mussagl allows you to zoom in on Mussa alignments by selecting the set
 of alignment(s) of interest. To do this, move the mouse near the
@@ -779,8 +857,8 @@ side of the conservation track so that you see a bounding box
 overlaping the alienment(s) of interest and then **let go** of the
 *left mouse button*.
 
-In the example below, I started by left clicking on the area marked by
-a red dot (upper left corner of bounding box) and draging the mouse to
+In the example below, I started by left-clicking on the area marked by
+a red dot (upper left corner of bounding box) and dragging the mouse to
 the area marked by a blue dot (lower right corner of the bounding box)
 and letting go of the left mouse button.
 
@@ -808,7 +886,47 @@ You should see the alignment at the base-pair level as shown below.
    :align: center
 
 
+Sub-analysis
+------------
+
+To run a sub-analysis **highlight** a section of sequence and *right
+click* on it and select **Add to subanalysis**. To the same for the
+sequences shown in orange in the screenshot below. Note that you **are
+NOT limited** to selecting more than one subsequence from the same
+sequence.
+
+.. image:: images/subanalysis_select_seqs.png
+   :alt: Subanalysis sequence selection
+   :align: center
+
+Once you have added your sequences for subanalysis, choose a `window size`_ and `threshold`_ and click **Ok**.
+
+.. image:: images/subanalysis_dialog.png
+   :alt: Subanalysis Dialog
+   :align: center
+
+A new Mussa window will appear with the subanalysis of your sequences
+once it's done running. This may take a while if you selected large
+chunks of sequence with a loose threshold.
+
+.. image:: images/subanalysis_done.png
+   :alt: Subalaysis complete
+   :align: center
+
 
+Copying sequence to clipboard
+-----------------------------
+
+To copy a sequence to the clipboard, highlight a section of sequence,
+as shown in the screen shot below, and do one of the following:
+
+ * Select **Copy as FASTA** from the **Edit** menu.
+ * **Right-Click (Left-click + Apple/Command Key on Mac)** on the highlighted sequence and select **Copy as FASTA**.
+ * Press **Ctrl + C (on PC)** or **Apple/Command Key + C (on Mac)** on the keyboard.
+
+.. image:: images/copy_sequence.png
+   :alt: Copy sequence
+   :align: center
 
 Saving to an Image
 ---------------------------------
@@ -845,7 +963,7 @@ needs and input sequence.
 Sequences
 ~~~~~~~~~
 
-Mussa reads in sequences which are formatted in the fasta_
+Mussa reads in sequences which are formatted in the FASTA_
 format. Mussa may take a long time to run (>10 minutes) if the total
 bp length near 280Kb. Once mussa has run once, you can reload
 previously run analyzes.
@@ -879,18 +997,18 @@ Parameter File Format
   SEQUENCE_NUM <num>
   
   # first sequence info
-  SEQUENCE <fasta_file_path>
+  SEQUENCE <FASTA_file_path>
   ANNOTATION <annotation_file_path>
   SEQ_START <sequence_start>
   
   # the second sequence info
-  SEQUENCE <fasta_file_path>
+  SEQUENCE <FASTA_file_path>
   # ANNOTATION <annotation_file_path>
   SEQ_START <sequence_start>
   # SEQ_END <sequence_end>
 
   # third sequence info
-  SEQUENCE <fasta_file_path>
+  SEQUENCE <FASTA_file_path>
   # ANNOTATION <annotation_file_path>
   
   # analyzes parameters: command line args -w -t will override these
@@ -907,13 +1025,13 @@ Parameter File Format
    "APPEND_THRES", "true or false", "?", "?", "Appends _t## to ANA_NAME"
    "SEQUENCE_NUM", "integer", "N/A", "true", "The number of sequences
    to analyze" 
-   "SEQUENCE", "/fasta/filepath.fa", "N/A", "true", "Must define one
+   "SEQUENCE", "/FASTA/filepath.fa", "N/A", "true", "Must define one
    sequence per SEQUENCE_NUM." 
    "ANNOTATION", "/annotation/filepath.txt", "N/A", "false", "Optional
    annotation file. See `annotation file format`_ section for more
    information." 
-   "SEQ_START", "integer", "1", "false", "Optional index into fasta file"
-   "SEQ_END", "integer", "1", "false", "Optional index into fasta file"
+   "SEQ_START", "integer", "1", "false", "Optional index into FASTA file"
+   "SEQ_END", "integer", "1", "false", "Optional index into FASTA file"
    "WINDOW", "integer", "N/A", "true", "`Window Size`_"
    "THRESHOLD", "integer", "N/A", "true", "`Threshold`_"
 
@@ -927,11 +1045,11 @@ is a **space** separated annotation.
 
 New as of build 198:
  
- * The annotation format now supports fasta sequences embedded in the
+ * The annotation format now supports FASTA sequences embedded in the
    annotation file as shown in the format example below. Mussagl will
    take this sequence and look for an exact match of this sequence in
    your sequences. If a match is found, it will label it with the name 
-   of from the fasta header.
+   of from the FASTA header.
 
 Format:
 
@@ -942,7 +1060,7 @@ Format:
   <start> <stop> <annotation_name> <annotation_type>
   <start> <stop> <annotation_name> <annotation_type>
   <start> <stop> <annotation_name> <annotation_type>
-  >Fasta Header
+  >FASTA Header
   ACTGACTGACGTACGTAGCTAGCTAGCTAGCACG
   ACGTACGTACGTACGTAGCTGTCATACGCTAGCA
   TGCGTAGAGGATCTCGGATGCTAGCGCTATCGAT
@@ -1014,5 +1132,5 @@ N G or A or T or C   aNy
 .. _GPL: http://www.opensource.org/licenses/gpl-license.php
 .. _wiki: http://mussa.caltech.edu
 .. _build: http://woldlab.caltech.edu/cgi-bin/mussa/wiki/MussaglBuild
-.. _fasta: http://en.wikipedia.org/wiki/FASTA_format
+.. _FASTA: http://en.wikipedia.org/wiki/fasta_format
 .. _wpDnaMotif: http://en.wikipedia.org/wiki/DNA_motif
\ No newline at end of file