Come posso calcolare la massa e il pI di un aminoacido?

Se si sta lavorando ad un progetto sulla proteomica è importante conoscere quale è approssimativamente la massa e il pI di ogni gene putativo. Biojava contiene 2 classi (MassCalc e IsoelectricPointCalc) che fanno parte del package proteomics che calcolano questi valori.

Il programma seguente mostra un primo utilizzo di queste classi. Questo semplice esempio utilizza entrambe le classi MassCalc e IsoelectricPointCalc con le proprietà di default, ma entrambe hanno delle proprietà particolare che sarebbe meglio approfondire utilizzando le API docs.

```java import java.io.BufferedReader; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.PrintWriter;

import org.biojava.bio.BioException; import org.biojava.bio.proteomics.IsoelectricPointCalc; import org.biojava.bio.proteomics.MassCalc; import org.biojava.bio.seq.ProteinTools; import org.biojava.bio.seq.RNATools; import org.biojava.bio.seq.Sequence; import org.biojava.bio.seq.SequenceIterator; import org.biojava.bio.seq.io.SeqIOTools; import org.biojava.bio.symbol.Edit; import org.biojava.bio.symbol.IllegalAlphabetException; import org.biojava.bio.symbol.IllegalSymbolException; import org.biojava.bio.symbol.SimpleSymbolList; import org.biojava.bio.symbol.SymbolList; import org.biojava.bio.symbol.SymbolPropertyTable;

/**

* Calcola la massa e il punto isoelettrico di una collezione di sequenze.
*/

public class CalcMass {

 /**
  * Chiama questo metodo per sapere come utilizzare questa classe, il programma termina dopo l'esecuzioned i questo metodo.
  */
 public static void help(){
   System.out.println(
       "usage: java calcMass ` `` `<DNA|RNA|PROTEIN>` ``");` `   System.exit( -1);`

 }

 public CalcMass() {
 }

 /**
  * Calcola la massa dell'aminoacido in Daltons. Utilizzando la media della massa degli isotopi
  * @param protein the peptide
  * @throws IllegalSymbolException if protein is not a protein
  * @return the mass
  */
 public double mass(SymbolList protein)throws IllegalSymbolException{
   double mass = 0.0;
   MassCalc mc = new MassCalc(SymbolPropertyTable.AVG_MASS, true);
   mass = mc.getMass(protein);
   return mass;
 }

 /**
  * Calcola il punto isoelettrico assumento un libero NH e COOH
  * @param protein the peptide
  * @throws IllegalAlphabetException if protein is not a peptide
  * @throws BioException
  * @return double the PI
  */
 public double pI(SymbolList protein)
     throws IllegalAlphabetException, BioException{

   double pI = 0.0;
   IsoelectricPointCalc ic = new IsoelectricPointCalc();
   pI = ic.getPI(protein, true, true);
   return pI;
 }

 public static void main(String[] args) throws Exception{
   if(args.length != 4)
     help();

   BufferedReader br = null;
   PrintWriter out = null;
   try{
     //leggo la sequenza
     br = new BufferedReader(new FileReader(args[0]));
     SequenceIterator seqi =
         (SequenceIterator)SeqIOTools.fileToBiojava(args[1], args[2], br);

     out = new PrintWriter(new FileOutputStream(args[3]));

     //scrivo l'header
     out.println("name, mass, pI, size, sequence");

     CalcMass calcMass = new CalcMass();

     while (seqi.hasNext()) {
       SymbolList syms = seqi.nextSequence();
       String name = null;

       //prendo il nome corretto dell'aminoacido
       if(args[1].equalsIgnoreCase("fasta")){
         name = ((Sequence) syms).getAnnotation().
             getProperty("description_line").toString();
       }else{
         name = ((Sequence)syms).getName();
       }
       out.print(name+",");

       //Se non è una proteina abbiamo bisogno di tradurla
       if(syms.getAlphabet() != ProteinTools.getAlphabet() &&
          syms.getAlphabet() != ProteinTools.getTAlphabet()){
         if(syms.getAlphabet() != RNATools.getRNA()){
           syms = RNATools.transcribe(syms);
         }

         //Se non è divisibile per 3 bisogna troncarla
         if(syms.length() % 3 != 0){
           syms = syms.subList(1, syms.length() - (syms.length() %3));
         }

         syms = RNATools.translate(syms);

        /*
         * La traduzione di GTG o TTG attualmente è la Metionina se
         * se è il codone di start(tutte le sequenze partono con f-Met). Altrimenti
         * dobbiamo modificare la sequenza.
         */      
         if(syms.symbolAt(1) != ProteinTools.met()){
           
           //SimpleSymbolLists sono editabili altri no
           syms = new SimpleSymbolList(syms);
           Edit e = new Edit(1, syms.getAlphabet(), ProteinTools.met());
           syms.edit(e);
         }
       }
       //Se la sequenza finisce con una * (terminazione) abbiamo bisogno di rimuovere l'*
       if (syms.symbolAt(syms.length()) == ProteinTools.ter()) {
         syms = syms.subList(1, syms.length()-1);
       }

       //effettuo i calcoli
       double mass = calcMass.mass(syms);
       double pI = calcMass.pI(syms);

       //stampo i risultati per questa proteina
       out.println(mass+","+pI+","+syms.length()+","+syms.seqString());
     }
   }
   finally{ //tidy up
     if(br != null){
       br.close();
     }
     if(out != null){
       out.flush();
       out.close();
     }
   }
 }

} ```