Plasmid Database. Diplomarbeit DA_21_0607. Diplomanden: Chantal Isler Carla Santoro. Auftraggeber: Dr. Frederic J. Hoerndli Dr. Bernhard M.

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1 Plasmid Database Diplomarbeit DA_21_0607 Diplomanden: Chantal Isler Carla Santoro Auftraggeber: Dr. Frederic J. Hoerndli Dr. Bernhard M. Kohli Betreuender Dozent: Prof. Bernhard C. Wyss Januar 2007 Muttenz Fachhochschule Nordwestschweiz Hochschule für Technik Studiengang Informatik Hofackerstrasse 73 CH-4132 Muttenz T: F:

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3 Abstract Diese Dokumentation fasst die Erkenntnisse aus der Diplomarbeit "Plasmid Database" zusammen. Das Ziel der von uns entwickelten Software ist die Vereinfachung der Arbeit mit Plasmiden. Plasmide sind ringförmige DNA-Sequenzen, welche in der Forschung verwendet werden. Die Zeit für Neukonstruktion, Überprüfung oder Suche nach Plasmiden soll durch diese Software eingespart werden. User können ihre elektronischen Sequenzinformationen zusammen mit ihrer -Adresse in einer Datenbank abspeichern. Sie haben die Möglichkeit, Eigenschaften oder Sequenzen zu suchen und eine Anfrage an die betreffenden Autoren, welche für den User aus Datenschutzgründen unbekannt bleiben, zu senden. Auf der Clientseite wurde eine GUI (Graphical User Interface) in Form einer Webpage programmiert, mit der man die verschiedensten Funktionalitäten ausführen kann. Die Plasmidinformationen können mittels Formular manuell wie auch automatisch eingegeben werden. Die Sequenz wird als Texteingabe oder als Datei der Datenbank übergeben. Anhand verschiedener Kriterien (Feature, Name, Sequenz etc.) kann nach den Plasmiden gesucht werden. Die Suchkriterien können mittels Konjunktion und Disjunktion verknüpft werden. Zudem kann auch mittels eines Algorithmus (BLAST) aus der Bioinformatik nach Sequenzen gesucht werden. Liegt ein erfolgreiches Ergebnis vor, kann das Plasmid mit einer automatischen Anfrage an den Lieferanten bestellt werden. Um die Plasmide gut beurteilen zu können, muss ein Besteller in jedem Fall ein Feedback ausfüllen. Um den Usern die Arbeit zu erleichtern, können die Detailinformationen als PDF-Dokument ausgedruckt werden. Zu jeder Seite steht ein Hilfedokument zur Verfügung. Auf der Serverseite wurden verschiedene Dienste implementiert, welche automatisch oder nach Eingaben des Users aufgerufen werden. Bei einem Upload mehrerer Dateien läuft nach dem Absenden des Formulars im Hintergrund ein Programm, welches die Features zu den soeben hochgeladenen Plasmiden erkennt und in die Datenbank einträgt. Ein Cronjob ermittelt täglich die Features der Plasmide und trägt diese in die Datenbank ein. Ein weiterer Cronjob erinnert den Besteller nach zwei Monaten ab Bestelldatum ans Ausfüllen des Feedbacks. Die Suche mit dem BLAST-Algorithmus erfolgt mit Hilfe von Shell-Skripten. Damit ein Lieferant sein Plasmid nicht mehrmals versenden muss, werden die Lieferanten automatisch aus der Tabelle Bestellung generiert, so dass Plasmide maximal fünf Mal von derselben Person verschickt werden müssen. Nebst diesen Diensten ist auf der Serverseite auch die MySQL-Open-Source-Datenbank ein wichtiger Bestandteil. Das Datenbankdesign wurde so erstellt, dass keine überflüssigen Abfragen entstehen, die Tabellen keine redundante Felder aufweisen und die Performance gut ist. Die Datenbank enthält alle notwendigen Informationen.

4 Danksagung Wir möchten zuerst Herrn Prof. Bernhard C. Wyss für die hervorragende Betreuung während der Diplomarbeit danken. Er schenkte unserer Arbeit grosses Interesse und viel Zeit. Er war immer verfügbar, wenn wir uns mit Problemen konfrontiert sahen und stand uns mit Rat und Tat zur Seite. Auch unseren Auftraggebern und Experten Dr. Frederic J. Hoerndli und Dr. Bernhard M. Kohli sind wir dankbar. Sie ermöglichten uns mit ihrem Auftrag eine interessante Diplomarbeit und haben uns mit ihrem Engagement immer wieder von Neuem angespornt. Weiter möchten wir uns bei unseren Freunden und Familien für das Verständnis bedanken, das sie uns während des gesamten Studiums, besonders aber in den letzten Wochen, entgegengebracht haben. Im Speziellen möchten wir uns bei Dominik, Boris, Laurent, Marc, Martin, Natascha, Tobias und Patrick für die tatkräftige Unterstützung bedanken.

5 Inhalt 1 EINLEITUNG DEFINITIONSPHASE Auftraggeber Begleitender Dozent Ausgangslage Biologie Bioinformatik DNA Plasmide Anwendungsbeispiele Features Herstellung Auftrag Anforderungen Plasmidverwaltung Design Anwendungsfalldiagramm Beschreibung der Aktoren Beschreibung der einzelnen Use Cases Ziel Projektplan KONZEPTPHASE Technologien Bedarfsanalyse MySQL versus PostgreSQL MySQL Vergleich zwischen MyISAM und InnoDB InnoDB PHP4 versus PHP PhpMyAdmin PHPUnit Entscheidungen Softwaredesign ER-Modell Workflow Homepagedesign...41

6 3.4 Iterationsphasen der Use Cases Iterationsphase Use Case 1: Login Use Case 2: Registrierung Use Case 3: Registrierung löschen Use Case 4: Forschungsgruppe anmelden Use Case 5: EULA Use Case 6: Passwort vergessen Use Case 7: Passwort ändern Use Case 8: Home Use Case 9: Logout Iterationsphase Use Case 10: Manuelle Eingabe Use Case 11: Search Use Case 12: Search Result Form Iterationsphase Use Case 13: Plasmid Detail Form Use Case 14: Bestellung Plasmid Use Case 15: Login für Feedback Use Case 16: Feedback Iterationsphase Use Case 17: Enter Automatic Use Case 18: Change Plasmid Use Case 19: Copyright Use Case 20: Help Use Case 21: FAQ Iterationsphase Use Case 22: Blast REALISIERUNGSPHASE Softwaredesign Programmierrichtlinien Implementation Iterationsphase Use Case 1: Login Use Case 2: Registrierung Use Case 3: Registrierung löschen Use Case 4: Forschungsgruppe anmelden Use Case 5: EULA Use Case 6: Passwort vergessen Use Case 7: Passwort ändern Use Case 8: Home Use Case 9: Logout Iterationsphase Use Case 10: Manuelle Eingabe Use Case 11: Search Use Case 12: Search Result Form Iterationsphase Use Case 13: Plasmid Detail Form Use Case 14: Bestellung Plasmid Use Case 15: Login für Feedback Use Case 16: Feedback Iterationsphase Use Case 17: Enter Automatic Use Case 18: Change Plasmid Use Case 19: Copyright...56

7 Use Case 20: Help Use Case 21: FAQ Iterationsphase Use Case 22: BLAST Crontab Sicherheit Refactoring BLAST Programme Vorbereitung BLAST Algorithmus Alternativen zu BLAST Performance und Tuning der Datenbank Query-Performance Tuning Server FGCZ Backup Grundlegende Begriffe Disaster Recovery Auditierung Art und Weise Dump Binlog Roh-Backup Online / Offline Techniken Online / mysqldump Offline / Binär-Backup aller Dateien erstellen Testen Testphase Testfälle Lasttest Testergebnis Herausforderungen BLAST Datenbank Probleme FAZIT UND AUSBLICK Weiterführung durch das FGCZ Forum R-Tree-Indizes Die Storage Engine Alignment QUELLENVERZEICHNIS Abbildungsverzeichnis Grafiken...72

8 6.1.2 Tabellen Bibliographie GLOSSAR ANHANG Auftrag Benutzerhandbuch Lizenz Pflichtenheft Dokumente der Testphase Protokolle der Sitzungen Wochenberichte Zeitplan CD-ROM mit Source-Code...78

9 1 Einleitung Diese Dokumentation behandelt die Bereiche, mit denen wir uns während der Diplomarbeit auseinander gesetzt haben. Kapitel 2 dieses Berichts fasst die Definitionsphase zusammen und zeigt auf, was die Ausgangslage war, welchen Auftrag wir erhalten haben und was das Ziel unserer Diplomarbeit war. Kapitel 3 geht detailliert auf die Konzeptphase ein, welche mittels verschiedenen Diagrammen dargestellt werden. Kapitel 4 beschreibt die Realisierungsphase mit den Ergebnissen, Herausforderungen und Problemen. Die nachfolgenden Kapitel enthalten Fazit und Ausblick, Quellenverzeichnis, Glossar und einen umfassenden Anhang. Diese Dokumentation beinhaltet wenig Quellcode. Wir haben uns darauf beschränkt, die für uns wichtigen Stellen herauszugreifen und den gesamten Quellcode auf der beigefügten CD im Anhang zur Verfügung zu stellen. Plasmid Database 9

10 2 Definitionsphase 2.1 Auftraggeber Auftraggeber für unsere Diplomarbeit waren Dr. Frederic J. Hoerndli und Dr. Bernhard M. Kohli. Dr. Hoerndli fokussiert sich in Kollaboration mit dem Zoologischen Institut der Universität Zürich auf die Gedächtnisforschung und Dr. Kohli arbeitet im Management- Beratungsunternehmen Bain & Company. 2.2 Begleitender Dozent Als begleitender Dozent stand uns Herr Prof. Bernhard C. Wyss vom Studiengang Informatik der Fachhochschule Nordwestschweiz zur Seite. Er hält die Vorlesungen Database System und Database Engineering. 2.3 Ausgangslage Bis heute gibt es noch keinen Prozess, Plasmid-Sequenzen von Grund auf herzustellen. Um die Ausgangslage genauer zu beschreiben, erfolgt ein Einblick in die Biologie Biologie Die Biologie wird als die Lehre vom Leben zusammengefasst. Sie umschreibt sowohl die Wechselwirkungen zwischen einzelnen Spezies und Populationen, wie auch Funktionen von Organen und Zellen in Organismen. Um diese Geheimnisse des Lebens 1 zu verstehen, sammeln Biologen jede Menge Daten. Die technischen Möglichkeiten im Labor sind heute so gut, dass mehr Daten gewonnen, als ausgewertet werden können. Eine der Herausforderungen eines Biologen besteht darin, herauszufinden, welche Abschnitte der DNA für die chemischen Prozesse in einem Organismus zuständig sind. Weitere Informationen zur DNA und ihren Aufbau finden sie in Kapitel Zitat: Cynthia Gibas & Per Jambeck, Biologie im Computerzeitalter, S. 3, Einführung in die praktische Bioinformatik, 2002, O Reilly. Plasmid Database 10

11 2.3.2 Bioinformatik Die Bioinformatik ist eine Wissenschaft, die mit informatischen und mathematischen Konzepten versucht, die Biologie zu erklären. Die angewandte Bioinformatik befasst sich mit der Anwendung dieser Konzepte, um biologische Forschung zu beschleunigen und zu verbessern. Wichtige Bereiche sind die Molekularbiologie, Biochemie, Medizin und Chemie. Die theoretische Bioinformatik verwendet Datenbanken, Algorithmen und Programme um die grossen Mengen biologischer Daten schneller zu verarbeiten. Die Informatik stellt dabei den Kerninhalt dar DNA Die Desoxyribonukleinsäure (DNS oder englisch DNA) ist der Träger der Erbinformation. Die funktionellen Informationen eines Organismus sind in ihr, der RNA und in Proteinen gespeichert. Diese drei Bestandteile bestehen aus langen Ketten, die aus kleinen Molekülen aufgebaut sind. Die DNA besteht aus vier Makromolekülen, den Desoxyribonukleotiden. Nukleotide sind aus drei Bestandteilen aufgebaut: einer Phosphorsäure, einem Zucker (Monosaccharid) und einer der vier Nukleobasen (Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin). Die DNA besitzt eine leiterartige Struktur in der jeweils zwei gegenläufige Nukleotidstränge miteinander kombinieren. Dabei sind die Basen so zueinander orientiert, dass Wasserstoffbrückenbindungen gebildet werden. Zwei Bindungen entstehen zwischen der Paarung A T und drei Bindungen zwischen G C. Die beiden Stränge sind dementsprechend komplementär und liegen als eine gedrehte Doppelhelix vor. Um sich einen Eindruck der Grösse zu machen folgen ein paar Kennzahlen 2 : Der Durchmesser der Doppelhelix beträgt 2 nm. Entlang der Doppelhelix sind gegenüberliegenden Basen 0.34 nm voneinander entfernt und in einem Winkel von 36 zueinander gedreht. Die helikale Struktur wiederholt sich alle 3,4 nm, was 10 Basenpaaren entspricht Plasmide 3 Plasmide sind geschlossene DNA-Stränge, die unabhängig vom normalen Erbgut einer Zelle vervielfältigt und unterhalten werden können. Die Sequenzinformationen können Protein-Baupläne kodieren, die von der Zelle abgelesen und in Proteine umgesetzt werden können. Sie definiert jedoch auch andere Eigenschaften von Plasmiden, zum Beispiel wie oft sie innerhalb einer Zelle kopiert werden oder in welchen Zellen und Spezies letztlich die enthaltenen Baupläne umgesetzt werden. 2 Kennzahlen stammen aus: Dr. Paul M. Selzer, Richard J. Marhöfer und Dr. Andreas Rohwer, Die biologischen Grundlagen der Bioinformatik, S. 35, Angewandte Bioinformatik, 2004, Springer-Verlag wurde zusammengefasst und geht aus einer Beschreibung von Dr. Bernhard Kohli, Auftraggeber der Plasmid Database, hervor Plasmid Database 11

12 Anwendungsbeispiele Da Plasmide unabhängig vom Erbgut der untersuchten Zellen sind, kann man sie dazu verwenden, Proteine mit veränderten Eigenschaften oder aus anderen Organismen in einer Zelle zu untersuchen. Zum Beispiel könnte man genau beobachten, wie sich eine Nervenzelle verhält, wenn man ihr ein Protein verabreicht, das bei der Alzheimerschen Krankheit eine Rolle spielt, oder in einer Krebszelle den Einfluss eines Proteins untersuchen, welches das Wachstum von Zellen kontrolliert. Neuerdings kann man spezielle Plasmide auch dazu verwenden, die Funktion von Proteinen zu hemmen, womit man herausfinden kann, wofür ein Protein in einer Zelle unter normalen Umständen verantwortlich ist. Plasmide werden jedoch nicht nur in der reinen Forschung angewandt, denn man kann auch Bakterien oder Hefe dazu bringen, wie eine Fabrik ein bestimmtes Protein herzustellen. Auf diese Art kann beispielsweise Insulin gentechnisch hergestellt werden, nachdem es früher aufwendig aus den Bauchspeicheldrüsen von Tieren gewonnen werden musste Features Damit Plasmide praktisch genutzt werden können, enthalten sie neben dem Hauptelement (Bauplan für ein Protein) zusätzliche Sequenzen, die man als Features bezeichnen kann. Eine Datenbank wird nie sämtliche Features vollständig abbilden können, doch einige sind sehr häufig und fallen in folgende Bereiche: regulatorische Elemente: diese Sequenzen definieren, unter welchen Bedingungen und in welchen Zellen das Hauptprotein produziert wird, oder wie oft ein Plasmid in einem Bakterium vervielfältigt wird (High Copy Number). Fluoreszenz-Tags: diese Sequenzen wurden ursprünglich aus leuchtenden Quallen isoliert. Sie dienen dazu, an Proteine ein kleines leuchtendes Protein anzuhängen, was es unter dem Mikroskop sichtbar macht. Ohne diese Fluoreszenz wären Proteine viel zu klein, um sichtbar zu sein. Somit kann man beispielsweise beobachten, wo sich ein Protein innerhalb der Zelle ansammelt, zum Beispiel im Zellkern. Aufreinigungs-Tags: diese kurzen Proteinfragmente besitzen besondere chemische Eigenschaften, die es ermöglichen, das Hauptprotein aus einer Mischung von vielen Proteinen heraus aufzureinigen. Insulin aus Bakterien muss man beispielsweise zuerst sehr gut aufreinigen, bis man es für Patienten verwenden kann. Rekombinations-Sequenzen: solche Sequenzen ermöglichen die technische Verknüpfung von verschiedensten Plasmiden, um solche mit neuen Eigenschaften zu entwickeln Herstellung Wie bereits oben erwähnt, gibt es bis heute noch keinen Prozess, der eine Plasmid- Sequenz von Grund auf herstellen kann, weil dazu eine unglaublich komplexe chemische Synthese notwendig wäre. Man stückelt deshalb Plasmide aus bestehenden zusammen. Die konventionelle Herstellung kann in mehrere Schritte unterteilt werden: Plasmid Database 12

13 Design: Mittels spezieller Software werden zuerst kompatible Fragmente definiert, die, miteinander verknüpft, das richtige Plasmid ergeben. Fragmente: Spezielle Enzyme (sog. Restriktionsenzyme) werden verwendet, um aus verschiedenen Plasmiden oder DNA-Strängen anderer Herkunft die notwendigen Fragmente herauszuschneiden. Aufreinigung: Spezielle Gele (eine Art Sieb) werden verwendet, um die entstandenen Fragmente der Grösse nach aufzutrennen und aufzureinigen. Ligation: Mit einer weiteren biochemischen Reaktion verknüpfen Enzyme die gewonnenen Fragmente wieder zusammen. Produktion und Qualitätssicherung: Nach der Vervielfältigung von Plasmiden in Bakterien müssen die Produkte mittels modernen analytischen Verfahren, die Tage dauern, noch auf Fehlerfreiheit überprüft werden. Der gesamte Prozess ist teuer, kann Wochen dauern und man ist sich dabei nie sicher, dass nicht eine andere Forschungsgruppe etwas sehr ähnliches bereits gemacht hat. 2.4 Auftrag Der Auftrag wird hier in zusammengefasster Form wiedergegeben, das Lastenheft ist in Form eines Blueprints im Anhang eingegliedert. Die Idee von Dr. Hoerndli und Dr. Kohli bestand darin, eine Datenbank zu entwickeln, in der die Forscher ihre elektronischen Sequenzinformationen zusammen mit ihrer -Adresse ablegen können. User können nach Eigenschaften oder nach Sequenzen suchen und jenen Forschern eine Anfrage senden, die ein entsprechendes Plasmid haben. Die Forscher bleiben aus Datenschutzgründen für den User unbekannt. Für die Plasmide sollen folgende Informationen in der Datenbank abgespeichert werden: Plasmidname Volltextsequenz des Plasmids reverse-komplementäre Sequenz Features Spezies des Hauptelementes High Copy Number Anzahl ausgefüllter Feedbacks durchschnittliche Bewertung (Rating) der Nützlichkeit und Qualität Zitierungen in Publikationen Kommentare Plasmid Database 13

14 -Adresse der Person Forschungsgruppe Das Webinterface soll folgende Funktionalitäten enthalten: Login Registrierung (User und neue Forschungsgruppe) EULA (End User License Agreement) manuelle Eingabe automatische Eingabe Plasmidsuche Such-Resultatmaske Detailansicht Bestellung Plasmid Plasmideigenschaften editieren Feedbackformular Lizenz Funktionalitäten im Hintergrund: automatische Feedbackerinnerung Durchschnittsberechnungen für Feedbackeinträge beim Plasmid automatische Featureerkennung Zusätzliche Punkte: Optik des Webauftritts ist zweitrangig Erweiterbarkeit der Feature- und User-Listen keine Anforderungen an Suchalgorithmen Implementation des BLASTN Algorithmus wird aus Sicht der Auftraggeber und des FGCZ als kaum realisierbar in den zehn Wochen angesehen Plasmid Database 14

15 2.5 Anforderungen In diesem Kapitel werden die Anforderungen und der Umfang der Arbeit genauer abgesteckt Plasmidverwaltung Die Forscher sollen zur Mitarbeit aufgefordert werden und ihre Plasmide den anderen Usern zur Verfügung stellen. Sie profitieren gegenseitig von einander und sollten mit dieser Software ein kostenloses Tool für ihre Forschung verwenden können. Die Eingaben sollen mittels eines Webformulars getätigt werden. Die Daten werden in einer Datenbank abgespeichert Design Das Design soll ansprechend, aber nicht überladen sein. Die Bedienungsoberfläche ist auf Mausbedienung ausgelegt. Ergonomische Grundsätze sollen beim Layout berücksichtigt werden. Die Bedienung erfolgt über ein Webinterface. Es werden die drei Benutzerrollen User, Autor und Administrator unterschieden. Der User soll möglichst wenige Werte eingeben müssen. Die meisten Angaben erfolgen via Auswahllisten (Dropdown Menu). Die Hauptnavigationsseite befindet sich auf allen Seiten, die nichts mit Login, Passwort oder Registrierung zu tun haben, am linken Rand. Via Menubutton können die einzelnen Hauptmasken aufgerufen werden. Bestätigungsseiten und Fehlermeldungen erscheinen auf einer Extraseite. Die Useroberfläche soll selbsterklärend aufgebaut sein. Plasmid Database 15

16 2.6 Anwendungsfalldiagramm Das Anwendungsfalldiagramm stellt die Anwendungen mit den dazugehörigen Akteuren dar. Es zeigt die Applikation aus Sicht des Anwenders. Plasmid Database Login User löschen Registrierung User User vergessenes Passwort erneuert Forschungsgruppe anmelden Suche Bestellung Plasmid Feedback erteilen Administrator Suche mit BLAST Autor Plasmidänderung automatische Eingabe von Plasmiden manuelle Eingabe von Plasmiden Grafik 1: Anwendungsfalldiagramm Plasmid Database 16

17 2.7 Beschreibung der Aktoren Die drei beteiligten Akteure sind: Akteur Beschreibung User Der User ist ein Akteur, welcher vor allem Plasmide sucht, diese bestellt und ein Feedback abgibt. Er hat keine Berechtigung Eigenschaften der Plasmide oder die Homepage zu verändern. Er ist nur Konsument. Die einzige Ausnahme ist das Feedback, mit welchem er Einfluss auf die Bewertung des Plasmids nimmt. Autor Der Autor ist ein spezieller User. Er kann dieselben Aktionen durchführen wie der User. Zudem kann er Plasmiddaten erfassen und mutieren. Der Autor stellt die Daten für den User zur Verfügung. Wenn der User ein Feedback abgibt, bekommt der Autor dieses automatisch zugesendet. Der Administrator ist für die Verwaltung der Forschungsgruppen zuständig. Er kann auch Plasmide löschen. Administrator Tabelle 1: Beschreibung der Aktoren 2.8 Beschreibung der einzelnen Use Cases U01 Use Case Login Ziel Login ist erfolgt Vorbedingung User ist auf Nachbedingung Erfolg User ist registriert Nachbedingung Fehlschlag User muss sich registrieren Akteure User Auslösendes Ereignis - Beschreibung Eingabe der Logindaten mit Passwort Plasmid Database 17

18 U02 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Registrierung Registrierung ist erfolgt User ist auf und hat noch kein Passwort User gehört Forschungsgruppe an User muss Forschungsgruppe anmelden, EULA nicht gelesen User Login fehlgeschlagen, da User nicht registriert User gibt nach dem Akzeptieren der EULA -Adresse, Forschungsgruppe und Passwort an und wird so automatisch registriert U03 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Registrierung löschen Der User kann sich selber löschen. Die Daten der Bestellung werden gleichzeitig aus Datenschutzgründen auch gelöscht. Die Daten des Plasmids bleiben jedoch erhalten. User ist auf User hat sich richtig registriert und den Delete-Registration- Button auf der delete.php-seite gedrückt. User hat das Löschen auf der delete.php-seite nicht bestätigt User Delete-Registration-Button auf login.php gedrückt Der User möchte seine Registrierungsdaten und Bestelldaten löschen. Auf der login.php-seite registriert er sich und drückt den Delete-Registration-Button. Danach bestätigt er das Löschen auf der delete.php-seite. U04 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Forschungsgruppe anmelden Neue Forschungsgruppe wird zur Liste der Forschungsgruppen hinzugefügt Forschungsgruppe ist noch nicht registriert Administrator heisst Forschungsgruppe gut Administrator lehnt Forschungsgruppe ab User, Administrator Registrierung fehlgeschlagen, da Forschungsgruppe nicht vorhanden User schreibt an Administrator, damit dieser die Forschungsgruppe zur Liste hinzufügt und der User sich registrieren kann Plasmid Database 18

19 U05 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung EULA EULA-Text aufzeigen EULA -Button wurde gedrückt Seite wird angezeigt, wenn richtig auf sie weitergeleitet wurde Seite kann nicht richtig angezeigt werden User EULA -Button wurde gedrückt Nachdem der EULA -Button geklickt wurde, wird der EULA- Text angezeigt. Bei der Registrierung handelt es sich um den gleichen Text, er ist jedoch mit einem agree -Button versehen U06 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Passwort vergessen User erhält neues Passwort Login schlägt aufgrund des nicht vorhandenen oder falschen Passwortes fehl neues Passwort wird generiert Passwortanfrage schlägt fehl User Login fehlgeschlagen, da Passwort nicht vorhanden User hat Passwort vergessen und gibt seine an. Er bekommt automatisch ein Passwort zugesendet. U07 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Passwort ändern User ändert Passwort User ist richtig eingeloggt User hat neues Passwort eingegeben User hat kein neues Passwort eingegeben User User hat Change Password angeklickt User möchte sein Passwort ändern. Der User muss dazu nochmals sein altes Passwort und das neue zwei Mal eingeben. Plasmid Database 19

20 U08 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Home-Seite die Seite wird angezeigt Login des Users Login war erfolgreich Login ist fehlgeschlagen User submit -Button bei Login geklickt User erhält Informationen zur Homepage, sowie alle Links zu den nachfolgenden Seiten U09 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Logout User meldet sich ab und Session wird gelöscht User hat logout -Button geklickt Session wurde gelöscht Session wurde nicht gelöscht, falsche Weiterleitung User User hat logout -Button geklickt Nachdem User den logout -Button geklickt hat, gelangt er auf die index.php-seite. Session ist gelöscht. U10 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Manuelle Eingabe von Plasmiden Ablegen von Plasmiden in der DB User muss registriert sein Felder Plasmid Name, full text sequence, species of the main element müssen ausgefüllt sein (feature nicht nötig) und in full text sequence keine anderen Buchstaben als A, C, T, G oder Plasmid als Datei Felder falsch ausgefüllt Autor enter manual angeklickt Autor will Plasmid-Sequenz in die DB laden, Felder werden richtig ausgefüllt, die Daten können auch als Datei via browse geladen werden, submit -Button gedrückt und Sequenz wird in DB aufgenommen Plasmid Database 20

21 U11-U13 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Plasmidabfrage (Plasmidsuche) Der User kann mit Hilfe der search.php-seite ein Plasmid suchen und erhält die Ergebnisse in der search result form. Detailinformationen erhält er auf detail.php. User muss registriert sein und auf interna.php den search - Button angeklickt haben. Plasmid in DB enthalten und gefunden worden. Plasmid in DB nicht enthalten, search.php falsch ausgefüllt. User Search -Button auf interna.php angeklickt User kann über die plasmid search form seine Suchbedingungen eingeben, danach wird das search result form mit den Ergebnissen angezeigt. Falls die Suchanfrage eingeschränkt werden soll, wird darauf hingewiesen und die ersten 20 Ergebnisse werden angezeigt. Detailinformationen sind im plasmid result form auf detail.php angezeigt, welches durch klicken auf den Plasmidnamen im search result form angezeigt werden können. Es besteht auch die Möglichkeit nur nach den eigenen Plasmiden zu suchen ( search my plasmids only ). U14 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Bestellung Plasmid an Autor wird versendet um Bestellung zu ermöglichen. versendet wird auf der Bestätigungsseite angezeigt Plasmidabfrage muss erfolgreich gewesen sein. an Autor wurde erfolgreich versendet. send inquiry to author wurde nicht gedrückt oder konnte nicht versendet werden User send inquiry to author -Button Der User bestellt ein Plasmid in dem eine direkt an den Autor gesendet wird, der User drückt nur den send inquiry to author -Button. Die Bestellung ist mit dem abgeschlossen. Plasmid Database 21

22 U15 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Login für Feedback Login erfolgreich und User gelangt auf Feedback-Formular Bestellung muss vorangegangen sein User erfolgreich angemeldet Login schlägt fehl User Mail an User User muss spätestens nach der dritten Erinnerung das Feedbackformular ausfüllen und erhält dann nochmals zwei Wochen Zeit. User kann direkt in der auf den Link klicken und gelangt so zum Login für das Feedbackformular. U16 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung Feedback erteilen Feedbackformular ausgefüllt, rating in DB aufgenommen und an Autor gesandt Bestellung muss vorangegangen sein Feedbackformular richtig ausgefüllt und submit-button gedrückt Submit-Button nicht gedrückt User, Autor User hat feedback -Button geklickt oder User gelangt per Link in Mail über Login auf feedback.php Informationen aus dem Feedback werden in DB eingetragen und per Mail an Autor gesendet. U17 Use Case Ziel Vorbedingung Nachbedingung Erfolg Nachbedingung Fehlschlag Akteure Auslösendes Ereignis Beschreibung automatische Eingabe von Plasmiden Plasmidinformationen aus Dateien hochladen Autor muss registriert sein species of the main element muss ausgefüllt werden und Datei muss angegeben sein, submit-button gedrückt Felder falsch ausgefüllt, submit-button nicht gedrückt, Datei fehlerhaft Autor enter automatic angeklickt Autor will Plasmid-Sequenz automatisch in die DB laden, Felder werden richtig ausgefüllt, die Daten können auch via browse geladen werden, submit-button gedrückt und Sequenz wird in DB aufgenommen Plasmid Database 22

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