app-backup-error.py

import os,sys
import traceback  # 상단에 추가
# install required packages
os.system('pip install plotly')  # plotly 설치
os.system('pip install matplotlib')  # matplotlib 설치
os.system('pip install dgl==1.0.2+cu116 -f https://data.dgl.ai/wheels/cu116/repo.html')
os.environ["DGLBACKEND"] = "pytorch"
print('Modules installed')

# 기본 args 설정
if not os.path.exists('./tmp'):
    os.makedirs('./tmp')

if not os.path.exists('./tmp/args.json'):
    default_args = {
        'checkpoint': None,
        'dump_trb': False,
        'dump_args': True,
        'save_best_plddt': True,
        'T': 25,
        'strand_bias': 0.0,
        'loop_bias': 0.0,
        'helix_bias': 0.0,
        'd_t1d': 24,
        'potentials': None,
        'potential_scale': None,
        'aa_composition': None
    }
    with open('./tmp/args.json', 'w') as f:
        json.dump(default_args, f)

# 체크포인트 파일 다운로드
if not os.path.exists('./SEQDIFF_230205_dssp_hotspots_25mask_EQtasks_mod30.pt'):
    print('Downloading model weights 1')
    os.system('wget http://files.ipd.uw.edu/pub/sequence_diffusion/checkpoints/SEQDIFF_230205_dssp_hotspots_25mask_EQtasks_mod30.pt')
    print('Successfully Downloaded')

if not os.path.exists('./SEQDIFF_221219_equalTASKS_nostrSELFCOND_mod30.pt'):
    print('Downloading model weights 2')
    os.system('wget http://files.ipd.uw.edu/pub/sequence_diffusion/checkpoints/SEQDIFF_221219_equalTASKS_nostrSELFCOND_mod30.pt')
    print('Successfully Downloaded')


from openai import OpenAI
import gradio as gr
import json  # json 모듈 추가
from datasets import load_dataset
import plotly.graph_objects as go
import numpy as np
import py3Dmol
from io import StringIO
import json
import secrets
import copy
import matplotlib.pyplot as plt
from utils.sampler import HuggingFace_sampler
from utils.parsers_inference import parse_pdb
from model.util import writepdb
from utils.inpainting_util import *
import os

from Bio import SeqIO, Align
from Bio.Seq import Seq

# args 로드
with open('./tmp/args.json', 'r') as f:
    args = json.load(f)

plt.rcParams.update({'font.size': 13})

# manually set checkpoint to load
args['checkpoint'] = None
args['dump_trb'] = False
args['dump_args'] = True
args['save_best_plddt'] = True
args['T'] = 25
args['strand_bias'] = 0.0
args['loop_bias'] = 0.0
args['helix_bias'] = 0.0

# Hugging Face 토큰 설정
ACCESS_TOKEN = os.getenv("HF_TOKEN")
if not ACCESS_TOKEN:
    raise ValueError("HF_TOKEN not found in environment variables")

# OpenAI 클라이언트 설정 (Hugging Face 엔드포인트 사용)
client = OpenAI(
    base_url="https://api-inference.huggingface.co/v1/",
    api_key=ACCESS_TOKEN,
)


# 데이터셋 로드 및 구조 확인
try:
    ds = load_dataset("lamm-mit/protein_secondary_structure_from_PDB",
                     token=ACCESS_TOKEN)
    print("Dataset structure:", ds)
    print("First entry example:", next(iter(ds['train'])))
except Exception as e:
    print(f"Dataset loading error: {str(e)}")
    raise
    
def respond(
    message,
    history,
    system_message,
    max_tokens,
    temperature,
    top_p,
):
    messages = [{"role": "system", "content": system_message}]

    for msg in history:
        messages.append({"role": "user", "content": msg[0]})
        if msg[1]:
            messages.append({"role": "assistant", "content": msg[1]})

    messages.append({"role": "user", "content": message})

    try:
        response = ""
        for chunk in client.chat.completions.create(
            model="CohereForAI/c4ai-command-r-plus-08-2024",
            max_tokens=max_tokens,
            stream=True,
            temperature=temperature,
            top_p=top_p,
            messages=messages,
        ):
            if hasattr(chunk.choices[0].delta, 'content'):
                token = chunk.choices[0].delta.content
                if token is not None:
                    response += token
                    yield [{"role": "user", "content": message},
                          {"role": "assistant", "content": response}]
        
        return [{"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": response}]
    except Exception as e:
        print(f"Error in respond: {str(e)}")
        return [{"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": f"오류가 발생했습니다: {str(e)}"}]

def analyze_prompt(message):
    """LLM을 사용하여 프롬프트 분석"""
    try:
        analysis_prompt = f"""
        다음 요청을 분석하여 단백질 설계에 필요한 주요 특성을 추출하세요:
        요청: {message}
        
        다음 항목들을 분석해주세요:
        1. 주요 기능 (예: 치료, 결합, 촉매 등)
        2. 목표 환경 (예: 세포막, 수용성, 등)
        3. 필요한 구조적 특징
        4. 크기 및 복잡도 요구사항
        """
        
        response = client.chat.completions.create(
            model="CohereForAI/c4ai-command-r-plus-08-2024",
            messages=[{"role": "user", "content": analysis_prompt}],
            temperature=0.7
        )
        
        return response.choices[0].message.content
    except Exception as e:
        print(f"프롬프트 분석 중 오류: {str(e)}")
        return None

def search_protein_data(analysis, dataset):
    """분석 결과를 바탕으로 데이터셋에서 유사한 구조 검색"""
    try:
        # 키워드 추출
        keywords = extract_keywords(analysis)
        print("Extracted keywords:", keywords)
        
        # 데이터셋 구조 확인
        if not dataset or 'train' not in dataset:
            print("Invalid dataset structure")
            return []
            
        # 유사도 점수 계산
        scored_entries = []
        for entry in dataset['train']:
            try:
                score = calculate_similarity(keywords, entry)
                scored_entries.append((score, entry))
            except Exception as e:
                print(f"Error processing entry: {str(e)}")
                continue
        
        # 결과 정렬 및 반환 (key 함수 사용)
        return sorted(scored_entries, key=lambda x: x[0], reverse=True)[:3]
        
    except Exception as e:
        print(f"데이터 검색 중 오류: {str(e)}")
        return []
        
def extract_parameters(analysis, similar_structures):
    """분석 결과와 유사 구조를 바탕으로 생성 파라미터 결정"""
    try:
        # 기본 파라미터 템플릿
        params = {
            'sequence_length': 100,
            'helix_bias': 0.02,
            'strand_bias': 0.02,
            'loop_bias': 0.1,
            'hydrophobic_target_score': 0
        }
        
        # 분석 결과에서 구조적 요구사항 파악
        if "막 투과" in analysis or "소수성" in analysis:
            params['hydrophobic_target_score'] = -2
            params['helix_bias'] = 0.03
        elif "수용성" in analysis or "가용성" in analysis:
            params['hydrophobic_target_score'] = 2
            params['loop_bias'] = 0.15
            
        # 유사 구조들의 특성 반영
        if similar_structures:
            avg_length = sum(len(s[1]['sequence']) for s in similar_structures) / len(similar_structures)
            params['sequence_length'] = int(avg_length)
            
            # 구조적 특성 분석 및 반영
            for _, structure in similar_structures:
                if 'secondary_structure' in structure:
                    helix_ratio = structure['secondary_structure'].count('H') / len(structure['secondary_structure'])
                    sheet_ratio = structure['secondary_structure'].count('E') / len(structure['secondary_structure'])
                    params['helix_bias'] = max(0.01, min(0.05, helix_ratio))
                    params['strand_bias'] = max(0.01, min(0.05, sheet_ratio))
        
        return params
    except Exception as e:
        print(f"파라미터 추출 중 오류: {str(e)}")
        return None

def process_chat(message, history):
    try:
        if any(keyword in message.lower() for keyword in ['protein', 'generate', '단백질', '생성', '치료']):
            # 1. LLM을 사용한 프롬프트 분석
            analysis = analyze_prompt(message)
            if not analysis:
                return history + [
                    {"role": "user", "content": message},
                    {"role": "assistant", "content": "요청 분석에 실패했습니다."}
                ]
            
            # 2. 유사 구조 검색
            similar_structures = search_protein_data(analysis, ds)
            if not similar_structures:
                return history + [
                    {"role": "user", "content": message},
                    {"role": "assistant", "content": "적합한 참조 구조를 찾지 못했습니다."}
                ]
            
            # 3. 생성 파라미터 결정
            params = extract_parameters(analysis, similar_structures)
            if not params:
                return history + [
                    {"role": "user", "content": message},
                    {"role": "assistant", "content": "파라미터 설정에 실패했습니다."}
                ]
            
            # 4. 단백질 생성
            try:
                protein_result = protein_diffusion_model(
                    sequence=None,
                    seq_len=params['sequence_length'],
                    helix_bias=params['helix_bias'],
                    strand_bias=params['strand_bias'],
                    loop_bias=params['loop_bias'],
                    secondary_structure=None,
                    aa_bias=None,
                    aa_bias_potential=None,
                    num_steps="25",
                    noise="normal",
                    hydrophobic_target_score=str(params['hydrophobic_target_score']),
                    hydrophobic_potential="2",
                    contigs=None,
                    pssm=None,
                    seq_mask=None,
                    str_mask=None,
                    rewrite_pdb=None
                )
                
                output_seq, output_pdb, structure_view, plddt_plot = next(protein_result)
                
                # 5. 결과 설명 생성
                explanation = f"""
                요청하신 기능에 맞는 단백질을 생성했습니다:
                
                분석된 요구사항:
                {analysis}
                
                설계된 구조적 특징:
                - 길이: {params['sequence_length']} 아미노산
                - 알파 헬릭스 비율: {params['helix_bias']*100:.1f}%
                - 베타 시트 비율: {params['strand_bias']*100:.1f}%
                - 루프 구조 비율: {params['loop_bias']*100:.1f}%
                - 소수성 점수: {params['hydrophobic_target_score']}
                
                참조된 유사 구조: {len(similar_structures)}개
                
                생성된 단백질의 3D 구조와 시퀀스를 확인하실 수 있습니다.
                """
                
                # 6. 결과 저장
                global current_protein_result
                current_protein_result = {
                    'sequence': output_seq,
                    'pdb': output_pdb,
                    'structure_view': structure_view,
                    'plddt_plot': plddt_plot,
                    'params': params
                }
                
                return history + [
                    {"role": "user", "content": message},
                    {"role": "assistant", "content": explanation}
                ]
            
            except Exception as e:
                return history + [
                    {"role": "user", "content": message},
                    {"role": "assistant", "content": f"단백질 생성 중 오류가 발생했습니다: {str(e)}"}
                ]
        else:
            return history + [
                {"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": "단백질 생성 관련 키워드를 포함해주세요."}
            ]
    except Exception as e:
        return history + [
            {"role": "user", "content": message},
            {"role": "assistant", "content": f"처리 중 오류가 발생했습니다: {str(e)}"}
        ]


def generate_protein(params):
    # 기존 protein_diffusion_model 함수 호출
    result = protein_diffusion_model(
        sequence=None,
        seq_len=params['sequence_length'],
        helix_bias=params['helix_bias'],
        strand_bias=params['strand_bias'],
        loop_bias=params['loop_bias'],
        secondary_structure=None,
        aa_bias=None,
        aa_bias_potential=None,
        num_steps="25",
        noise="normal",
        hydrophobic_target_score=str(params['hydrophobic_target_score']),
        hydrophobic_potential="2",
        contigs=None,
        pssm=None,
        seq_mask=None,
        str_mask=None,
        rewrite_pdb=None
    )
    return result

def generate_explanation(result, params):
    explanation = f"""
    생성된 단백질 분석:
    - 길이: {params['sequence_length']} 아미노산
    - 구조적 특징:
        * 알파 나선 비율: {params['helix_bias']*100}%
        * 베타 시트 비율: {params['strand_bias']*100}%
        * 루프 구조 비율: {params['loop_bias']*100}%
    - 특수 기능: {result.get('special_features', '없음')}
    """
    return explanation

# 체크포인트 파일 경로를 절대 경로로 수정
def protein_diffusion_model(sequence, seq_len, helix_bias, strand_bias, loop_bias, 
                    secondary_structure, aa_bias, aa_bias_potential, 
                    num_steps, noise, hydrophobic_target_score, hydrophobic_potential,
                    contigs, pssm, seq_mask, str_mask, rewrite_pdb):

    
    dssp_checkpoint = './SEQDIFF_230205_dssp_hotspots_25mask_EQtasks_mod30.pt'
    og_checkpoint = './SEQDIFF_221219_equalTASKS_nostrSELFCOND_mod30.pt'

    
    # 체크포인트 파일 존재 확인
    if not os.path.exists(dssp_checkpoint):
        raise FileNotFoundError(f"DSSP checkpoint file not found at: {dssp_checkpoint}")
    if not os.path.exists(og_checkpoint):
        raise FileNotFoundError(f"OG checkpoint file not found at: {og_checkpoint}")
    
    model_args = copy.deepcopy(args)


    # make sampler
    S = HuggingFace_sampler(args=model_args)

    # get random prefix 
    S.out_prefix = './tmp/'+secrets.token_hex(nbytes=10).upper()

    # set args
    S.args['checkpoint'] = None
    S.args['dump_trb'] = False
    S.args['dump_args'] = True
    S.args['save_best_plddt'] = True
    S.args['T'] = 25
    S.args['strand_bias'] = 0.0
    S.args['loop_bias'] = 0.0
    S.args['helix_bias'] = 0.0
    S.args['potentials'] = None
    S.args['potential_scale'] = None
    S.args['aa_composition'] = None


    # get sequence if entered and make sure all chars are valid
    alt_aa_dict = {'B':['D','N'],'J':['I','L'],'U':['C'],'Z':['E','Q'],'O':['K']}
    if sequence not in ['',None]:
        L = len(sequence)
        aa_seq = []
        for aa in sequence.upper():
            if aa in alt_aa_dict.keys():
                aa_seq.append(np.random.choice(alt_aa_dict[aa]))
            else:
                aa_seq.append(aa)

        S.args['sequence'] = aa_seq
    elif contigs not in ['',None]:
        S.args['contigs'] = [contigs]
    else:
        S.args['contigs'] = [f'{seq_len}']
        L = int(seq_len)
    
    print('DEBUG: ',rewrite_pdb)
    if rewrite_pdb not in ['',None]:
        S.args['pdb'] = rewrite_pdb.name

    if seq_mask not in ['',None]:
        S.args['inpaint_seq'] = [seq_mask]
    if str_mask not in ['',None]:
        S.args['inpaint_str'] = [str_mask]

    if secondary_structure in ['',None]:
        secondary_structure = None
    else:
        secondary_structure = ''.join(['E' if x == 'S' else x for x in secondary_structure])
        if L < len(secondary_structure):
            secondary_structure = secondary_structure[:len(sequence)]
        elif L == len(secondary_structure):
            pass
        else:
            dseq = L - len(secondary_structure)
            secondary_structure += secondary_structure[-1]*dseq
    

    # potentials
    potential_list = []
    potential_bias_list = []

    if aa_bias not in ['',None]:
        potential_list.append('aa_bias')
        S.args['aa_composition'] = aa_bias
        if aa_bias_potential in ['',None]:
            aa_bias_potential = 3
        potential_bias_list.append(str(aa_bias_potential))
    '''
    if target_charge not in ['',None]:
        potential_list.append('charge')
        if charge_potential in ['',None]:
            charge_potential = 1
        potential_bias_list.append(str(charge_potential))
        S.args['target_charge'] = float(target_charge)
        if target_ph in ['',None]:
            target_ph = 7.4
        S.args['target_pH'] = float(target_ph)
    '''
    
    if hydrophobic_target_score not in ['',None]:
        potential_list.append('hydrophobic')
        S.args['hydrophobic_score'] = float(hydrophobic_target_score)
        if hydrophobic_potential in ['',None]:
            hydrophobic_potential = 3
        potential_bias_list.append(str(hydrophobic_potential))
    
    if pssm not in ['',None]:
        potential_list.append('PSSM')
        potential_bias_list.append('5')
        S.args['PSSM'] = pssm.name
        

    if len(potential_list) > 0:
        S.args['potentials'] = ','.join(potential_list)
        S.args['potential_scale'] = ','.join(potential_bias_list)


    # normalise secondary_structure bias from range 0-0.3
    S.args['secondary_structure'] = secondary_structure
    S.args['helix_bias'] = helix_bias
    S.args['strand_bias'] = strand_bias
    S.args['loop_bias'] = loop_bias
    
    # set T
    if num_steps in ['',None]:
        S.args['T'] = 20
    else:
        S.args['T'] = int(num_steps)

    # noise
    if 'normal' in noise:
        S.args['sample_distribution'] = noise
        S.args['sample_distribution_gmm_means'] = [0]
        S.args['sample_distribution_gmm_variances'] = [1]
    elif 'gmm2' in noise:
        S.args['sample_distribution'] = noise
        S.args['sample_distribution_gmm_means'] = [-1,1]
        S.args['sample_distribution_gmm_variances'] = [1,1]
    elif 'gmm3' in noise:
        S.args['sample_distribution'] = noise
        S.args['sample_distribution_gmm_means'] = [-1,0,1]
        S.args['sample_distribution_gmm_variances'] = [1,1,1]



    if secondary_structure not in ['',None] or helix_bias+strand_bias+loop_bias > 0:
        S.args['checkpoint'] = dssp_checkpoint
        S.args['d_t1d'] = 29
        print('using dssp checkpoint')
    else:
        S.args['checkpoint'] = og_checkpoint
        S.args['d_t1d'] = 24
        print('using og checkpoint')
    

    for k,v in S.args.items():
        print(f"{k} --> {v}")
    
    # init S
    S.model_init()
    S.diffuser_init()
    S.setup()

    # sampling loop
    plddt_data = []
    for j in range(S.max_t):
        print(f'on step {j}')
        output_seq, output_pdb, plddt = S.take_step_get_outputs(j)
        plddt_data.append(plddt)
        yield output_seq, output_pdb, display_pdb(output_pdb), get_plddt_plot(plddt_data, S.max_t)
    
    output_seq, output_pdb, plddt = S.get_outputs()
 
    return output_seq, output_pdb, display_pdb(output_pdb), get_plddt_plot(plddt_data, S.max_t)

def get_plddt_plot(plddt_data, max_t):
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(15,6))
    x = list(range(1, len(plddt_data) + 1))
    ax.plot(x, plddt_data, color='#661dbf', linewidth=3, marker='o')
    ax.set_xticks(range(1, max_t + 1))
    ax.set_yticks([i/10 for i in range(11)])  # 0부터 1까지
    ax.set_ylim([0, 1])
    ax.set_ylabel('model confidence (plddt)')
    ax.set_xlabel('diffusion steps (t)')
    plt.close()  # 메모리 관리를 위해 닫기
    return fig


def display_pdb(path_to_pdb):
    '''
        #function to display pdb in py3dmol
    '''
    pdb = open(path_to_pdb, "r").read()
    
    view = py3Dmol.view(width=500, height=500)
    view.addModel(pdb, "pdb")
    view.setStyle({'model': -1}, {"cartoon": {'colorscheme':{'prop':'b','gradient':'roygb','min':0,'max':1}}})#'linear', 'min': 0, 'max': 1, 'colors': ["#ff9ef0","#a903fc",]}}}) 
    view.zoomTo()
    output = view._make_html().replace("'", '"')
    print(view._make_html())
    x = f"""<!DOCTYPE html><html></center> {output} </center></html>"""  # do not use ' in this input
    
    return f"""<iframe height="500px" width="100%"  name="result" allow="midi; geolocation; microphone; camera;
                            display-capture; encrypted-media;" sandbox="allow-modals allow-forms
                            allow-scripts allow-same-origin allow-popups
                            allow-top-navigation-by-user-activation allow-downloads" allowfullscreen=""
                            allowpaymentrequest="" frameborder="0" srcdoc='{x}'></iframe>"""

'''
    return f"""<iframe  style="width: 100%; height:700px" name="result" allow="midi; geolocation; microphone; camera; 
                            display-capture; encrypted-media;" sandbox="allow-modals allow-forms 
                            allow-scripts allow-same-origin allow-popups 
                            allow-top-navigation-by-user-activation allow-downloads" allowfullscreen="" 
                            allowpaymentrequest="" frameborder="0" srcdoc='{x}'></iframe>"""
'''

def get_motif_preview(pdb_id, contigs):
    try:
        input_pdb = fetch_pdb(pdb_id=pdb_id.lower() if pdb_id else None)
        if input_pdb is None:
            return gr.HTML("PDB ID를 입력해주세요"), None
        
        parse = parse_pdb(input_pdb)
        output_name = input_pdb

        pdb = open(output_name, "r").read()
        view = py3Dmol.view(width=500, height=500)
        view.addModel(pdb, "pdb")

        if contigs in ['',0]:
            contigs = ['0']
        else:
            contigs = [contigs]

        print('DEBUG: ',contigs)
        
        pdb_map = get_mappings(ContigMap(parse,contigs))
        print('DEBUG: ',pdb_map)
        print('DEBUG: ',pdb_map['con_ref_idx0'])
        roi = [x[1]-1 for x in pdb_map['con_ref_pdb_idx']]

        colormap = {0:'#D3D3D3', 1:'#F74CFF'}
        colors = {i+1: colormap[1] if i in roi else colormap[0] for i in range(parse['xyz'].shape[0])}
        view.setStyle({"cartoon": {"colorscheme": {"prop": "resi", "map": colors}}})
        view.zoomTo()
        output = view._make_html().replace("'", '"')
        print(view._make_html())
        x = f"""<!DOCTYPE html><html></center> {output} </center></html>"""  # do not use ' in this input
        
        return f"""<iframe height="500px" width="100%"  name="result" allow="midi; geolocation; microphone; camera;
                                display-capture; encrypted-media;" sandbox="allow-modals allow-forms
                                allow-scripts allow-same-origin allow-popups
                                allow-top-navigation-by-user-activation allow-downloads" allowfullscreen=""
                                allowpaymentrequest="" frameborder="0" srcdoc='{x}'></iframe>""", output_name

    except Exception as e:
        return gr.HTML(f"오류가 발생했습니다: {str(e)}"), None

def fetch_pdb(pdb_id=None):
    if pdb_id is None or pdb_id == "":
        return None
    else:
        os.system(f"wget -qnc https://files.rcsb.org/view/{pdb_id}.pdb")
        return f"{pdb_id}.pdb"

# MSA AND PSSM GUIDANCE
def save_pssm(file_upload):
    filename = file_upload.name
    orig_name = file_upload.orig_name
    if filename.split('.')[-1] in ['fasta', 'a3m']:
        return msa_to_pssm(file_upload)
    return filename

def msa_to_pssm(msa_file):
    # Define the lookup table for converting amino acids to indices
    aa_to_index = {'A': 0, 'R': 1, 'N': 2, 'D': 3, 'C': 4, 'Q': 5, 'E': 6, 'G': 7, 'H': 8, 'I': 9, 'L': 10,
                'K': 11, 'M': 12, 'F': 13, 'P': 14, 'S': 15, 'T': 16, 'W': 17, 'Y': 18, 'V': 19, 'X': 20, '-': 21}
    # Open the FASTA file and read the sequences
    records = list(SeqIO.parse(msa_file.name, "fasta"))

    assert len(records) >= 1, "MSA must contain more than one protein sequecne."

    first_seq = str(records[0].seq)
    aligned_seqs = [first_seq]
    # print(aligned_seqs)
    # Perform sequence alignment using the Needleman-Wunsch algorithm
    aligner = Align.PairwiseAligner()
    aligner.open_gap_score = -0.7
    aligner.extend_gap_score = -0.3
    for record in records[1:]:
        alignment = aligner.align(first_seq, str(record.seq))[0]
        alignment = alignment.format().split("\n")
        al1 = alignment[0]
        al2 = alignment[2]
        al1_fin = ""
        al2_fin = ""
        percent_gap = al2.count('-')/ len(al2)
        if percent_gap > 0.4:
            continue
        for i in range(len(al1)):
            if al1[i] != '-':
                al1_fin += al1[i]
                al2_fin += al2[i]
        aligned_seqs.append(str(al2_fin))
    # Get the length of the aligned sequences
    aligned_seq_length = len(first_seq)
    # Initialize the position scoring matrix
    matrix = np.zeros((22, aligned_seq_length))
    # Iterate through the aligned sequences and count the amino acids at each position
    for seq in aligned_seqs:
        #print(seq)
        for i in range(aligned_seq_length):
            if i == len(seq):
                break
            amino_acid = seq[i]
            if amino_acid.upper() not in aa_to_index.keys():
                continue
            else:
                aa_index = aa_to_index[amino_acid.upper()]
            matrix[aa_index, i] += 1
    # Normalize the counts to get the frequency of each amino acid at each position
    matrix /= len(aligned_seqs)
    print(len(aligned_seqs))
    matrix[20:,]=0

    outdir = ".".join(msa_file.name.split('.')[:-1]) + ".csv"
    np.savetxt(outdir, matrix[:21,:].T, delimiter=",")
    return outdir

def get_pssm(fasta_msa, input_pssm):
    try:
        if input_pssm is not None:
            outdir = input_pssm.name
        elif fasta_msa is not None:
            outdir = save_pssm(fasta_msa)
        else:
            return gr.Plot(label="파일을 업로드해주세요"), None

        pssm = np.loadtxt(outdir, delimiter=",", dtype=float)
        fig, ax = plt.subplots(figsize=(15,6))
        plt.imshow(torch.permute(torch.tensor(pssm),(1,0)))
        return fig, outdir
    except Exception as e:
        return gr.Plot(label=f"오류가 발생했습니다: {str(e)}"), None

# 히어로 능력치 계산 함수 추가
def calculate_hero_stats(helix_bias, strand_bias, loop_bias, hydrophobic_score):
    stats = {
        'strength': strand_bias * 20,  # 베타시트 구조 기반
        'flexibility': helix_bias * 20, # 알파헬릭스 구조 기반
        'speed': loop_bias * 5,        # 루프 구조 기반
        'defense': abs(hydrophobic_score) if hydrophobic_score else 0
    }
    return stats

def toggle_seq_input(choice):
    if choice == "자동 설계":
        return gr.update(visible=True), gr.update(visible=False)
    else:  # "직접 입력"
        return gr.update(visible=False), gr.update(visible=True)

def toggle_secondary_structure(choice):
    if choice == "슬라이더로 설정":
        return (
            gr.update(visible=True),  # helix_bias
            gr.update(visible=True),  # strand_bias
            gr.update(visible=True),  # loop_bias
            gr.update(visible=False)  # secondary_structure
        )
    else:  # "직접 입력"
        return (
            gr.update(visible=False),  # helix_bias
            gr.update(visible=False),  # strand_bias
            gr.update(visible=False),  # loop_bias
            gr.update(visible=True)   # secondary_structure
        )


def create_radar_chart(stats):
    # 레이더 차트 생성 로직
    categories = list(stats.keys())
    values = list(stats.values())
    
    fig = go.Figure(data=go.Scatterpolar(
        r=values,
        theta=categories,
        fill='toself'
    ))
    
    fig.update_layout(
        polar=dict(
            radialaxis=dict(
                visible=True,
                range=[0, 1]
            )),
        showlegend=False
    )
    
    return fig

def generate_hero_description(name, stats, abilities):
    # 히어로 설명 생성 로직
    description = f"""
    히어로 이름: {name}
    
    주요 능력:
    - 근력: {'★' * int(stats['strength'] * 5)}
    - 유연성: {'★' * int(stats['flexibility'] * 5)}
    - 스피드: {'★' * int(stats['speed'] * 5)}
    - 방어력: {'★' * int(stats['defense'] * 5)}
    
    특수 능력: {', '.join(abilities)}
    """
    return description

def combined_generation(name, strength, flexibility, speed, defense, size, abilities,
                       sequence, seq_len, helix_bias, strand_bias, loop_bias, 
                       secondary_structure, aa_bias, aa_bias_potential, 
                       num_steps, noise, hydrophobic_target_score, hydrophobic_potential,
                       contigs, pssm, seq_mask, str_mask, rewrite_pdb):
    try:
        # protein_diffusion_model 실행
        generator = protein_diffusion_model(
            sequence=None,
            seq_len=size,  # 히어로 크기를 seq_len으로 사용
            helix_bias=flexibility,  # 히어로 유연성을 helix_bias로 사용
            strand_bias=strength,    # 히어로 강도를 strand_bias로 사용
            loop_bias=speed,         # 히어로 스피드를 loop_bias로 사용
            secondary_structure=None,
            aa_bias=None,
            aa_bias_potential=None,
            num_steps="25",
            noise="normal",
            hydrophobic_target_score=str(-defense),  # 히어로 방어력을 hydrophobic score로 사용
            hydrophobic_potential="2",
            contigs=None,
            pssm=None,
            seq_mask=None,
            str_mask=None,
            rewrite_pdb=None
        )
        
        # 마지막 결과 가져오기
        final_result = None
        for result in generator:
            final_result = result
            
        if final_result is None:
            raise Exception("생성 결과가 없습니다")
            
        output_seq, output_pdb, structure_view, plddt_plot = final_result
        
        # 히어로 능력치 계산
        stats = calculate_hero_stats(flexibility, strength, speed, defense)
        
        # 모든 결과 반환
        return (
            create_radar_chart(stats),  # 능력치 차트
            generate_hero_description(name, stats, abilities),  # 히어로 설명
            output_seq,  # 단백질 서열
            output_pdb,  # PDB 파일
            structure_view,  # 3D 구조
            plddt_plot  # 신뢰도 차트
        )
    except Exception as e:
        print(f"Error in combined_generation: {str(e)}")
        return (
            None,
            f"에러: {str(e)}",
            None,
            None,
            gr.HTML("에러가 발생했습니다"),
            None
        )


def extract_parameters_from_chat(chat_response):
    """챗봇 응답에서 파라미터 추출"""
    try:
        params = {
            'sequence_length': 100,
            'helix_bias': 0.02,
            'strand_bias': 0.02,
            'loop_bias': 0.1,
            'hydrophobic_target_score': 0
        }
        
        # 응답 텍스트에서 값 추출
        if "길이:" in chat_response:
            length_match = re.search(r'길이: (\d+)', chat_response)
            if length_match:
                params['sequence_length'] = int(length_match.group(1))
                
        if "알파 헬릭스 비율:" in chat_response:
            helix_match = re.search(r'알파 헬릭스 비율: ([\d.]+)', chat_response)
            if helix_match:
                params['helix_bias'] = float(helix_match.group(1)) / 100
                
        if "베타 시트 비율:" in chat_response:
            strand_match = re.search(r'베타 시트 비율: ([\d.]+)', chat_response)
            if strand_match:
                params['strand_bias'] = float(strand_match.group(1)) / 100
                
        if "루프 구조 비율:" in chat_response:
            loop_match = re.search(r'루프 구조 비율: ([\d.]+)', chat_response)
            if loop_match:
                params['loop_bias'] = float(loop_match.group(1)) / 100
                
        if "소수성 점수:" in chat_response:
            hydro_match = re.search(r'소수성 점수: ([-\d.]+)', chat_response)
            if hydro_match:
                params['hydrophobic_target_score'] = float(hydro_match.group(1))
        
        return params
    except Exception as e:
        print(f"파라미터 추출 중 오류: {str(e)}")
        return None

def update_protein_display(chat_response):
    if "생성된 단백질 분석" in chat_response:
        params = extract_parameters_from_chat(chat_response)
        if params:
            result = generate_protein(params)
            stats = calculate_hero_stats(
                helix_bias=params['helix_bias'],
                strand_bias=params['strand_bias'],
                loop_bias=params['loop_bias'],
                hydrophobic_score=params['hydrophobic_target_score']
            )
            return {
                hero_stats: create_radar_chart(stats),
                hero_description: chat_response,
                output_seq: result[0],
                output_pdb: result[1],
                output_viewer: display_pdb(result[1]),
                plddt_plot: result[3]
            }
    return None

def analyze_active_sites(sequence):
    """활성 부위 분석"""
    return "분석 중..."  # 임시 구현

def predict_interactions(params):
    """상호작용 예측"""
    return "예측 중..."  # 임시 구현

def evaluate_stability(plddt_data):
    """안정성 평가"""
    if not plddt_data:
        return "평가 불가"
    avg_score = np.mean(plddt_data)
    if avg_score > 0.8:
        return "매우 안정적"
    elif avg_score > 0.6:
        return "안정적"
    else:
        return "보통"

def process_chat_and_generate(message, history):
    try:
        # 1. 초기 응답 생성 (이전 대화 기록 유지)
        current_history = history + [
            {"role": "user", "content": message},
            {"role": "assistant", "content": "단백질 설계를 시작합니다. 잠시만 기다려주세요..."}
        ]
        yield (current_history, None, None, None, None, None, None)

        # 2. 프롬프트 분석
        analysis = analyze_prompt(message)
        if not analysis:
            return history + [
                {"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": "요청 분석에 실패했습니다."}
            ], None, None, None, None, None, None

        similar_structures = search_protein_data(analysis, ds)
        if not similar_structures:
            return history + [
                {"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": "적합한 참조 구조를 찾지 못했습니다."}
            ], None, None, None, None, None, None

        params = extract_parameters(analysis, similar_structures)
        if not params:
            return history + [
                {"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": "파라미터 설정에 실패했습니다."}
            ], None, None, None, None, None, None

        # 3. 분석 결과 추가 (이전 메시지 유지)
        current_history = current_history[:-1] + [
            {"role": "assistant", "content": f"""
            분석 결과:
            {analysis}
            
            단백질 구조 생성을 시작합니다...
            """}
        ]
        yield (current_history, None, None, None, None, None, None)

        # 4. 단백질 생성
        try:
            generator = protein_diffusion_model(
                sequence=None,
                seq_len=params['sequence_length'],
                helix_bias=params['helix_bias'],
                strand_bias=params['strand_bias'],
                loop_bias=params['loop_bias'],
                secondary_structure=None,
                aa_bias=None,
                aa_bias_potential=None,
                num_steps="25",
                noise="normal",
                hydrophobic_target_score=str(params['hydrophobic_target_score']),
                hydrophobic_potential="2",
                contigs=None,
                pssm=None,
                seq_mask=None,
                str_mask=None,
                rewrite_pdb=None
            )

            # 5. 생성 과정 추적 (이전 메시지들 유지)
            step = 0
            final_result = None
            for result in generator:
                step += 1
                final_result = result
                progress_msg = f"단백질 생성 중... {step}/25 단계 완료"
                current_history = current_history[:-1] + [
                    {"role": "assistant", "content": progress_msg}
                ]
                yield (
                    current_history,
                    create_radar_chart(calculate_hero_stats(
                        params['helix_bias'],
                        params['strand_bias'],
                        params['loop_bias'],
                        float(params['hydrophobic_target_score'])
                    )),
                    progress_msg,
                    result[0],  # output_seq
                    result[1],  # output_pdb
                    result[2],  # structure_view
                    result[3]   # plddt_plot
                )

            if final_result is None:
                raise Exception("생성 결과가 없습니다")

            # 6. 최종 결과 및 설명 추가
            output_seq, output_pdb, structure_view, plddt_plot = final_result
            
            final_explanation = f"""
            단백질 설계가 완료되었습니다.

            [분석 결과]
            {analysis}

            [구조적 특징]
            - 길이: {params['sequence_length']} 아미노산
            - 알파 헬릭스 비율: {params['helix_bias']*100:.1f}%
            - 베타 시트 비율: {params['strand_bias']*100:.1f}%
            - 루프 구조 비율: {params['loop_bias']*100:.1f}%
            - 소수성 점수: {params['hydrophobic_target_score']}

            [생성 과정]
            - 총 {step}단계의 최적화 완료
            - 최종 안정성 점수: {np.mean(plddt_data) if plddt_data else 0:.2f}
            - 참조된 유사 구조: {len(similar_structures)}개

            3D 구조와 상세 분석 결과를 확인하실 수 있습니다.
            """

            final_history = current_history + [
                {"role": "assistant", "content": final_explanation}
            ]

            stats = calculate_hero_stats(
                params['helix_bias'],
                params['strand_bias'],
                params['loop_bias'],
                float(params['hydrophobic_target_score'])
            )

            return (
                final_history,
                create_radar_chart(stats),
                final_explanation,
                output_seq,
                output_pdb,
                structure_view,
                plddt_plot
            )

        except Exception as e:
            error_msg = f"단백질 생성 중 오류가 발생했습니다: {str(e)}"
            print(error_msg)
            traceback.print_exc()
            return (
                current_history + [
                    {"role": "assistant", "content": error_msg}
                ],
                None, None, None, None, None, None
            )

    except Exception as e:
        error_msg = f"처리 중 오류가 발생했습니다: {str(e)}"
        print(f"Error in process_chat_and_generate: {str(e)}")
        traceback.print_exc()
        return (
            history + [
                {"role": "user", "content": message},
                {"role": "assistant", "content": error_msg}
            ],
            None, None, None, None, None, None
        )


# 시작 부분에 추가
def extract_keywords(analysis):
    """분석 텍스트에서 키워드 추출"""
    try:
        keywords = []
        # 주요 기능 키워드
        if "치료" in analysis: keywords.extend(["therapeutic", "binding"])
        if "결합" in analysis: keywords.extend(["binding", "interaction"])
        if "촉매" in analysis: keywords.extend(["enzyme", "catalytic"])
        
        # 환경 키워드
        if "막" in analysis: keywords.extend(["membrane", "transmembrane"])
        if "수용성" in analysis: keywords.extend(["soluble", "hydrophilic"])
        if "소수성" in analysis: keywords.extend(["hydrophobic"])
        
        # 구조 키워드
        if "알파" in analysis or "나선" in analysis: keywords.append("helix")
        if "베타" in analysis or "시트" in analysis: keywords.append("sheet")
        if "루프" in analysis: keywords.append("loop")
        
        return list(set(keywords))
    except Exception as e:
        print(f"키워드 추출 중 오류: {str(e)}")
        return []

def calculate_similarity(keywords, entry):
    """키워드와 데이터셋 항목 간의 유사도 계산"""
    try:
        score = 0
        if not isinstance(entry, dict):
            return 0
            
        # 안전한 접근을 위한 get 메서드 사용
        sequence = entry.get('sequence', '').lower()
        description = entry.get('description', '')
        
        for keyword in keywords:
            if keyword in description.lower():
                score += 2
            if keyword in sequence:
                score += 1
            if 'secondary_structure' in entry:
                sec_structure = entry['secondary_structure']
                if keyword in ['helix'] and 'H' in sec_structure:
                    score += 1
                if keyword in ['sheet'] and 'E' in sec_structure:
                    score += 1
                if keyword in ['loop'] and 'L' in sec_structure:
                    score += 1
        return score
    except Exception as e:
        print(f"유사도 계산 중 오류: {str(e)}")
        return 0

# 전역 변수 정의
plddt_data = []
stats = {}  # 능력치 저장용
output_seq = None
output_pdb = None
structure_view = None
plddt_plot = None

# 예제 프롬프트 처리 함수 수정
def use_example(example):
    try:
        if example:
            return example
        return ""
    except Exception as e:
        print(f"예제 처리 중 오류: {str(e)}")
        return ""

# 이벤트 핸들러에서 필요한 변수들 정의
current_protein_result = None


def download_checkpoint_files():
    """필요한 체크포인트 파일 다운로드"""
    try:
        import requests
        
        # 체크포인트 파일 URL (실제 URL로 교체 필요)
        dssp_url = "YOUR_DSSP_CHECKPOINT_URL"
        og_url = "YOUR_OG_CHECKPOINT_URL"
        
        # DSSP 체크포인트 다운로드
        if not os.path.exists(dssp_checkpoint):
            print("Downloading DSSP checkpoint...")
            response = requests.get(dssp_url)
            with open(dssp_checkpoint, 'wb') as f:
                f.write(response.content)
        
        # OG 체크포인트 다운로드
        if not os.path.exists(og_checkpoint):
            print("Downloading OG checkpoint...")
            response = requests.get(og_url)
            with open(og_checkpoint, 'wb') as f:
                f.write(response.content)
                
        print("Checkpoint files downloaded successfully")
    except Exception as e:
        print(f"Error downloading checkpoint files: {str(e)}")
        raise

# 시작 시 체크포인트 파일 확인 및 다운로드
try:
    download_checkpoint_files()
except Exception as e:
    print(f"Warning: Could not download checkpoint files: {str(e)}")



with gr.Blocks(theme='ParityError/Interstellar') as demo:
    # 예제 프롬프트 리스트 정의
    example_prompts = [
        "암세포만 선택적으로 공격하는 면역 단백질을 설계해주세요",
        "COVID-19 스파이크 단백질에 강하게 결합하는 항체 단백질을 생성해주세요",
        "혈당 수준을 실시간으로 모니터링하는 단백질을 만들어주세요",
        "알츠하이머 베타 아밀로이드를 분해할 수 있는 효소 단백질을 설계해주세요",
        "암 마커를 초고감도로 검출하는 단백질을 생성해주세요",
        "플라스틱을 분해할 수 있는 효소 단백질을 설계해주세요",
        "이산화탄소를 효율적으로 포집하는 단백질을 만들어주세요",
        "식품의 보존기간을 연장하는 항균 단백질을 설계해주세요",
        "수소 생산을 촉진하는 효소 단백질을 생성해주세요",
        "혈전을 효과적으로 분해하는 단백질을 설계해주세요",
        "인슐린 저항성을 개선하는 새로운 호르몬 단백질을 만들어주세요",
        "식물의 가뭄 저항성을 높이는 단백질을 설계해주세요",
        "태양광 에너지를 효율적으로 포집하는 단백질을 생성해주세요",
        "해수에서 중금속을 제거하는 단백질을 설계해주세요",
        "질소 고정 효율을 높이는 효소 단백질을 만들어주세요",
        "신경전달물질을 감지하는 나노바이오센서를 설계해주세요",
        "특정 독성 물질을 감지하는 바이오센서 단백질을 생성해주세요",
        "배터리 성능을 향상시키는 전도성 단백질을 설계해주세요",
        "극한의 고온에서도 안정한 초내열성 단백질을 만들어주세요",
        "생분해성 플라스틱 생산을 위한 중합효소를 설계해주세요",
        "식물의 병해충 저항성을 강화하는 단백질을 생성해주세요",
        "과일의 숙성을 조절하는 단백질을 설계해주세요",
        "대기 오염물질을 실시간 감지하는 단백질을 만들어주세요",
        "석유 오염을 분해하는 해양 단백질을 설계해주세요",
        "극저온에서 활성을 유지하는 저온 적응 단백질을 생성해주세요",
        "고압 환경에서 안정한 심해 적응 단백질을 설계해주세요",
        "강한 산성 환경에서 작동하는 단백질을 만들어주세요",
        "나노 구조체를 자가 조립하는 단백질을 설계해주세요",
        "방사능 물질을 안전하게 분해하는 단백질을 생성해주세요",
        "방사선에 저항성이 있는 우주 환경용 단백질을 설계해주세요"
    ]

    with gr.Row():
        with gr.Column(scale=1):
            # 챗봇 인터페이스
            gr.Markdown("# 🤖 ProteinGPT: AI 단백질 생성기기")
            
            # 예제 프롬프트 드롭다운과 버튼을 Row로 배치
            with gr.Row():
                example_dropdown = gr.Dropdown(
                    choices=example_prompts,
                    label="예제 프롬프트 선택",
                    info="원하는 예제를 선택하세요",
                    scale=4
                )
                example_btn = gr.Button("👉 예제 사용", scale=1)
            
            # 챗봇
            chatbot = gr.Chatbot(
                height=600,
                type='messages'
            )
            
            # 메시지 입력
            with gr.Row():
                msg = gr.Textbox(
                    label="메시지를 입력하세요",
                    placeholder="예: COVID-19를 치료할 수 있는 단백질을 생성해주세요",
                    lines=2,
                    scale=4
                )
                submit_btn = gr.Button("전송", variant="primary", scale=1)
            
            clear = gr.Button("대화 내용 지우기")


            with gr.Accordion("채팅 설정", open=False):
                system_message = gr.Textbox(
                    value="당신은 단백질 설계를 도와주는 전문가입니다.",
                    label="시스템 메시지"
                )
                max_tokens = gr.Slider(
                    minimum=1,
                    maximum=3800,
                    value=3800,
                    step=1,
                    label="최대 토큰 수"
                )
                temperature = gr.Slider(
                    minimum=0.1,
                    maximum=4.0,
                    value=0.7,
                    step=0.1,
                    label="Temperature"
                )
                top_p = gr.Slider(
                    minimum=0.1,
                    maximum=1.0,
                    value=0.95,
                    step=0.05,
                    label="Top-P"
                )

            # 탭 인터페이스
            with gr.Tabs():
                with gr.TabItem("🧬 커스텀 디자인"):
                    gr.Markdown("""
                    ### ✨ 당신만의 특별한 커스텀을 만들어보세요!
                    각 능력치를 조절하면 커스텀된 단백질이 자동으로 설계됩니다.
                    """)
                    
                    # 기본 정보
                    hero_name = gr.Textbox(
                        label="커스텀 이름", 
                        placeholder="당신의 커스텀 단백질 이름을 지어주세요!",
                        info="당신만의 정체성을 나타내는 이름을 입력하세요"
                    )
                    
                    # 능력치 설정
                    gr.Markdown("### 💪 커스텀 능력치 설정")
                    with gr.Row():
                        strength = gr.Slider(
                            minimum=0.0, maximum=0.05, 
                            label="💪 초강력(근력)", 
                            value=0.02,
                            info="단단한 베타시트 구조로 강력한 힘을 생성합니다"
                        )
                        flexibility = gr.Slider(
                            minimum=0.0, maximum=0.05, 
                            label="🤸‍♂️ 유연성", 
                            value=0.02,
                            info="나선형 알파헬릭스 구조로 유연한 움직임을 가능하게 합니다"
                        )
                    
                    with gr.Row():
                        speed = gr.Slider(
                            minimum=0.0, maximum=0.20, 
                            label="⚡ 스피드", 
                            value=0.1,
                            info="루프 구조로 빠른 움직임을 구현합니다"
                        )
                        defense = gr.Slider(
                            minimum=-10, maximum=10, 
                            label="🛡️ 방어력", 
                            value=0,
                            info="음수: 수중 활동에 특화, 양수: 지상 활동에 특화"
                        )
                    
                    # 크기 설정
                    hero_size = gr.Slider(
                        minimum=50, maximum=200, 
                        label="📏 커스텀 단백질 크기", 
                        value=100,
                        info="전체적인 크기를 결정합니다"
                    )
                    
                    # 특수 능력 설정
                    with gr.Accordion("🌟 특수 능력", open=False):
                        gr.Markdown("""
                        특수 능력을 선택하면 커스텀 단백질에 특별한 구조가 추가됩니다.
                        - 자가 회복: 단백질 구조 복구 능력 강화
                        - 원거리 공격: 특수한 구조적 돌출부 형성
                        - 방어막 생성: 안정적인 보호층 구조 생성
                        """)
                        special_ability = gr.CheckboxGroup(
                            choices=["자가 회복", "원거리 공격", "방어막 생성"],
                            label="특수 능력 선택"
                        )
                    
                    # 생성 버튼
                    create_btn = gr.Button("🧬 커스텀 단백질 생성!", variant="primary", scale=2)

                with gr.TabItem("🧬 커스텀 단백질 설계"):
                    gr.Markdown("""
                    ### 🧪 커스텀 단백질 고급 설정
                    유전자 구조를 더 세밀하게 조정할 수 있습니다.
                    """)
                    
                    seq_opt = gr.Radio(
                        ["자동 설계", "직접 입력"],
                        label="DNA 설계 방식",
                        value="자동 설계"
                    )

                    sequence = gr.Textbox(
                        label="단백질 시퀀스", 
                        lines=1, 
                        placeholder='사용 가능한 아미노산: A,C,D,E,F,G,H,I,K,L,M,N,P,Q,R,S,T,V,W,Y (X는 무작위)',
                        visible=False
                    )
                    seq_len = gr.Slider(
                        minimum=5.0, maximum=250.0, 
                        label="DNA 길이", 
                        value=100, 
                        visible=True
                    )
                    
                    with gr.Accordion(label='🦴 골격 구조 설정', open=True):
                        gr.Markdown("""
                        커스텀 단백질 기본 골격 구조를 설정합니다.
                        - 나선형 구조: 유연하고 탄력있는 움직임
                        - 병풍형 구조: 단단하고 강력한 힘
                        - 고리형 구조: 빠르고 민첩한 움직임
                        """)
                        sec_str_opt = gr.Radio(
                            ["슬라이더로 설정", "직접 입력"],
                            label="골격 구조 설정 방식",
                            value="슬라이더로 설정"
                        )

                        secondary_structure = gr.Textbox(
                            label="골격 구조",
                            lines=1,
                            placeholder='H:나선형, S:병풍형, L:고리형, X:자동설정',
                            visible=False
                        )
                        
                        with gr.Column():
                            helix_bias = gr.Slider(
                                minimum=0.0, maximum=0.05,
                                label="나선형 구조 비율",
                                visible=True
                            )
                            strand_bias = gr.Slider(
                                minimum=0.0, maximum=0.05,
                                label="병풍형 구조 비율",
                                visible=True
                            )
                            loop_bias = gr.Slider(
                                minimum=0.0, maximum=0.20,
                                label="고리형 구조 비율",
                                visible=True
                            )
                    
                    with gr.Accordion(label='🧬 단백질 구성 설정', open=False):
                        gr.Markdown("""
                        특정 아미노산의 비율을 조절하여 특성을 강화할 수 있습니다.
                        예시: W0.2,E0.1 (트립토판 20%, 글루탐산 10%)
                        """)
                        with gr.Row():
                            aa_bias = gr.Textbox(
                                label="아미노산 비율", 
                                lines=1, 
                                placeholder='예시: W0.2,E0.1'
                            )
                            aa_bias_potential = gr.Textbox(
                                label="강화 정도", 
                                lines=1, 
                                placeholder='1.0-5.0 사이 값 입력'
                            )

                    with gr.Accordion(label='🌍 환경 적응력 설정', open=False):
                        gr.Markdown("""
                        환경 적응력을 조절합니다.
                        음수: 수중 활동에 특화, 양수: 지상 활동에 특화
                        """)
                        with gr.Row():
                            hydrophobic_target_score = gr.Textbox(
                                label="환경 적응 점수",
                                lines=1,
                                placeholder='예시: -5 (수중 활동에 특화)'
                            )
                            hydrophobic_potential = gr.Textbox(
                                label="적응력 강화 정도",
                                lines=1,
                                placeholder='1.0-2.0 사이 값 입력'
                            )

                    with gr.Accordion(label='⚙️ 고급 설정', open=False):
                        gr.Markdown("""
                        DNA 생성 과정의 세부 매개변수를 조정합니다.
                        """)
                        with gr.Row():
                            num_steps = gr.Textbox(
                                label="생성 단계",
                                lines=1,
                                placeholder='25 이하 권장'
                            )
                            noise = gr.Dropdown(
                                ['normal','gmm2 [-1,1]','gmm3 [-1,0,1]'],
                                label='노이즈 타입',
                                value='normal'
                            )
                    
                    design_btn = gr.Button("🧬 단백질 설계 생성!", variant="primary", scale=2)

                with gr.TabItem("🧪 커스텀 단백질 강화"):
                    gr.Markdown("""
                    ### ⚡ 기존 커스텀 단백질 활용
                    기존 단백질 일부를 새로운 커스텀에게 이식합니다.
                    """)
                    
                    gr.Markdown("공개된 커스텀 단백질 데이터베이스에서 코드를 찾을 수 있습니다")
                    pdb_id_code = gr.Textbox(
                        label="커스텀 단백질 코드",
                        lines=1,
                        placeholder='기존 커스텀 단백질 코드를 입력하세요 (예: 1DPX)'
                    )
                    
                    gr.Markdown("이식하고 싶은 단백질 영역을 선택하고 새로운 단백질을 추가할 수 있습니다")
                    contigs = gr.Textbox(
                        label="이식할 단백질 영역",
                        lines=1,
                        placeholder='예시: 15,A3-10,20-30'
                    )
                    
                    with gr.Row():
                        seq_mask = gr.Textbox(
                            label='능력 재설계',
                            lines=1,
                            placeholder='선택한 영역의 능력을 새롭게 디자인'
                        )
                        str_mask = gr.Textbox(
                            label='구조 재설계',
                            lines=1,
                            placeholder='선택한 영역의 구조를 새롭게 디자인'
                        )
                    
                    preview_viewer = gr.HTML()
                    rewrite_pdb = gr.File(label='커스텀 단백질 파일')
                    preview_btn = gr.Button("🔍 미리보기", variant="secondary")
                    enhance_btn = gr.Button("⚡ 강화된 커스텀 단백질 생성!", variant="primary", scale=2)

                with gr.TabItem("👑 커스텀 단백질 족보"):
                    gr.Markdown("""
                    ### 🏰 위대한 커스텀 단백질 가문의 유산
                    강력한 특성을 계승하여 새로운 커스텀 단백질을 만듭니다.
                    """)
                    
                    with gr.Row():
                        with gr.Column():
                            gr.Markdown("커스텀 단백질 정보가 담긴 파일을 업로드하세요")
                            fasta_msa = gr.File(label='가문 DNA 데이터')
                        with gr.Column():
                            gr.Markdown("이미 분석된 가문 특성 데이터가 있다면 업로드하세요")
                            input_pssm = gr.File(label='가문 특성 데이터')
                    
                    pssm = gr.File(label='분석된 가문 특성')
                    pssm_view = gr.Plot(label='가문 특성 분석 결과')
                    pssm_gen_btn = gr.Button("✨ 가문 특성 분석", variant="secondary")
                    inherit_btn = gr.Button("👑 가문의 힘 계승!", variant="primary", scale=2)

        # 오른쪽 열: 결과 표시
        with gr.Column(scale=1):
            gr.Markdown("## 🧬 커스텀 단백질 프로필")
            hero_stats = gr.Plot(label="능력치 분석")
            hero_description = gr.Textbox(label="커스텀 단백질 특성", lines=3)
            
            gr.Markdown("## 🧬 커스텀 단백질 분석 결과")
            gr.Markdown("#### ⚡ 커스텀 단백질 안정성 점수")
            plddt_plot = gr.Plot(label='안정성 분석')
            gr.Markdown("#### 📝 커스텀 단백질 시퀀스")
            output_seq = gr.Textbox(label="커스텀 단백질 서열")
            gr.Markdown("#### 💾 커스텀 단백질 데이터")
            output_pdb = gr.File(label="커스텀 단백질 파일")
            gr.Markdown("#### 🔬 커스텀 단백질 구조")
            output_viewer = gr.HTML()

    # 예제 선택 이벤트 연결
    def use_example(example):
        if example:
            return example
        return ""

    example_btn.click(
        fn=use_example,
        inputs=[example_dropdown],
        outputs=[msg]
    )            



# 이벤트 연결
    # 챗봇 이벤트
    msg.submit(process_chat, [msg, chatbot], [chatbot])
    clear.click(lambda: None, None, chatbot, queue=False)

    # 입력 방식 변경 이벤트
    seq_opt.change(
        fn=toggle_seq_input,
        inputs=[seq_opt],
        outputs=[seq_len, sequence],
        queue=False
    )

    # 구조 설정 방식 변경 이벤트
    sec_str_opt.change(
        fn=toggle_secondary_structure,
        inputs=[sec_str_opt],
        outputs=[helix_bias, strand_bias, loop_bias, secondary_structure],
        queue=False
    )

    # 미리보기 이벤트
    preview_btn.click(
        get_motif_preview,
        inputs=[pdb_id_code, contigs],
        outputs=[preview_viewer, rewrite_pdb]
    )

    # PSSM 분석 이벤트
    pssm_gen_btn.click(
        get_pssm,
        inputs=[fasta_msa, input_pssm],
        outputs=[pssm_view, pssm]
    )

    # 챗봇 기반 단백질 생성 결과 업데이트
    def update_protein_display(chat_response):
        if "생성된 단백질 분석" in chat_response:
            params = extract_parameters_from_chat(chat_response)
            result = generate_protein(params)
            return {
                hero_stats: create_radar_chart(calculate_hero_stats(params)),
                hero_description: chat_response,
                output_seq: result[0],
                output_pdb: result[1],
                output_viewer: display_pdb(result[1]),
                plddt_plot: result[3]
            }
        return None

    # 각 생성 버튼 이벤트 연결
    for btn in [create_btn, design_btn, enhance_btn, inherit_btn]:
        btn.click(
            combined_generation,
            inputs=[
                hero_name, strength, flexibility, speed, defense, hero_size, special_ability,
                sequence, seq_len, helix_bias, strand_bias, loop_bias, 
                secondary_structure, aa_bias, aa_bias_potential, 
                num_steps, noise, hydrophobic_target_score, hydrophobic_potential,
                contigs, pssm, seq_mask, str_mask, rewrite_pdb
            ],
            outputs=[
                hero_stats, 
                hero_description, 
                output_seq,
                output_pdb,
                output_viewer,
                plddt_plot
            ]
        )

    # 이벤트 핸들러 연결
    msg.submit(
        fn=process_chat_and_generate,
        inputs=[msg, chatbot],
        outputs=[
            chatbot,
            hero_stats,
            hero_description,
            output_seq,
            output_pdb,
            output_viewer,
            plddt_plot
        ]
    )

    submit_btn.click(
        fn=process_chat_and_generate,
        inputs=[msg, chatbot],
        outputs=[
            chatbot,
            hero_stats,
            hero_description,
            output_seq,
            output_pdb,
            output_viewer,
            plddt_plot
        ]
    )

    # 채팅 내용 지우기
    clear.click(
        lambda: (None, None, None, None, None, None, None),
        None,
        [chatbot, hero_stats, hero_description, output_seq, output_pdb, output_viewer, plddt_plot],
        queue=False
    )

    # 챗봇 응답에 따른 결과 업데이트
    msg.submit(
        update_protein_display,
        inputs=[chatbot],
        outputs=[hero_stats, hero_description, output_seq, output_pdb, output_viewer, plddt_plot]
    )

    # 기본 챗봇 응답 처리
    submit_btn.click(respond, 
                    [msg, chatbot, system_message, max_tokens, temperature, top_p], 
                    [chatbot])
    msg.submit(respond, 
              [msg, chatbot, system_message, max_tokens, temperature, top_p], 
              [chatbot])
    clear.click(lambda: None, None, chatbot, queue=False)

    # 진행 상태 표시 이벤트
    msg.submit(
        fn=process_chat_and_generate,
        inputs=[msg, chatbot],
        outputs=[
            chatbot,
            hero_stats,
            hero_description,
            output_seq,
            output_pdb,
            output_viewer,
            plddt_plot
        ],
        show_progress=True
    )
    
    submit_btn.click(
        fn=process_chat_and_generate,
        inputs=[msg, chatbot],
        outputs=[
            chatbot,
            hero_stats,
            hero_description,
            output_seq,
            output_pdb,
            output_viewer,
            plddt_plot
        ],
        show_progress=True
    )

# 실행
demo.queue()
demo.launch(debug=True, share=True)