Casos de utilização do sistema de servidor 68

Os dados a utilizar na aplicação dizem respeito apenas a orfeomas, pelo que requer à partida, a aplicação de regras de validação dos genes em estudo. Nesse sentido, deverão ser excluídos da análise de codões que vier a ser efectuada, os genes que verificam uma das seguintes condições e pela ordem indicada:

 Não iniciados por ATG.

 Comprimento do gene não é múltiplo de 3.

 Não termina com TAA ou TAG ou TGA (codões de STOP).  Contém TAA ou TAG ou TGA sem ser no fim do gene.  Contém nucleótidos desconhecidos, indicados pela letra N.

É um requisito fundamental que os algoritmos de análise de tripletos de codões e de respectivos aminoácidos em cada organismo, efectuem essa filtragem à partida, no momento de leitura do ficheiro, e que exiba no final o número de genes analisados, o número de genes considerados válidos e o nº de genes que foram ignorados, devendo mostrar nesse caso, as condições pelas quais foram excluídos. Essas condições fazem parte

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da definição dos requisitos, sendo portanto incluídas na especificação dos casos de utilização principais (Figura 4.1).

Figura 4.1: Diagrama de casos de utilização da componente executável (backoffice)

De forma a ilustrar a interacção entre o utilizador do sistema e as funcionalidades, a Figura 4.1 mostra o diagrama de casos de utilização em UML (Unified Modelling Language). O actor “Utilizador/administrador” neste diagrama representa um tipo de utilizador único do sistema. Sendo esta componente executada na vertente servidor, o utilizador é

Utilizador/administrador

Contagem de tripletos de codões

Contagem de tripletos de aminoácidos

Modificar relação entre codões e aminoácidos <<extend>>

Procurar cadeia máxima de codões

Procurar Cadeias maximas de aminoácidos Converter codões para aminoácidos <<include>> <<include>> <<extend>> Normalizar frequência

relativa dos codões <<extend>> Gerar relatório de processamento <<include>> <<include>> Normalizar frequência relativa aminoácidos <<extend>> Calcular as ocorrências de codões iguais agrupadas pelo

número obtido

Calcular as ocorrências de aminoácidos iguais agrupadas

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simultaneamente um administrador do sistema pelo que não há necessidade de definir requisitos ao nível da segurança, para além dos requisitos assegurados pelo sistema operativo.

O utilizador neste sistema começa por importar dados no formato FASTA, exclusivamente orfeomas, uma vez que a conversão para aminoácidos deverá ser efectuada internamente. Futuramente poderão ser considerados outros formatos de dados, devendo detectar automaticamente se o utilizador está a trabalhar com as bases azotadas de DNA (A, C. T, G) ou com as bases de RNA (A, C, U, G).

Após a importação do ficheiro de dados, o processamento deve contemplar uma ou mais opções indicadas pelos casos de utilização principais: “Contagem de tripletos de codões”, “Contagem de tripletos de aminoácidos”, “Procurar cadeia máxima de codões”, “Procurar cadeia máxima de aminoácidos”, “Calcular as ocorrências de codões iguais agrupadas pelo número obtido” e/ou “Calcular as ocorrências de aminoácidos iguais agrupadas pelo número obtido”.

O caso de utilização “Contagem de tripletos de codões” efectua a análise completa do orfeoma contando cada ocorrência do tripleto de codões com deslocamento de três nucleótidos. Poderá invocar o caso de utilização “Normalizar frequência relativa dos codões”, nesse caso o resultado das contagens deverá vir acompanhado dos resultados estatísticos, nomeadamente a frequência relativa, os valores esperados para cada tripleto, entre outros.

A invocação do caso de utilização “Contagem de tripletos de aminoácidos” em tudo é idêntica, no entanto carece da invocação prévia do caso de utilização “Converter codões para aminoácidos” e em determinadas situações, da inclusão do caso de utilização “Modificar relação entre codões e aminoácidos”, de forma a evitar enviesamentos nos resultados. Atendendo ao facto de que para alguns organismos como por exemplo Candida

albicans e Debaryomyces hansenii, o codão CTG/CUG, que normalmente codifica o

aminoácido Leucina, nestes organismos codifica o aminoácido Serina [135-136], a inclusão do caso de utilização “Modificar relação entre codões e aminoácidos” permite manualmente ajustar a associação entre codões e aminoácidos. Pretende-se dessa forma

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prevenir efeitos de propagação de erro, quer nesses casos, quer noutros casos que se venham a verificar posteriormente.

Diversos organismos possuem no seu orfeoma sequências repetidas do mesmo codão, pelo que em qualquer um dos casos de utilização principais descritos anteriormente, o sistema deve possibilitar ao utilizador a opção de ignorar ou não essas repetições excluindo-as das contagens e dos restantes cálculos.

De forma a obter-se informação adicional sobre o resultado do processamento, nomeadamente os genes que são excluídos, o sistema contempla a inclusão do caso de utilização “Gerar relatório de processamento” que deverá reportar gene a gene, entre outras situações, a ocorrência de erros, a exclusão de sequências de repetição superior a 3 codões/aminoácidos, motivos de rejeição de genes e a localização das sequências repetidas. Os casos de utilização “Procurar cadeia máxima de codões” e “Procurar cadeia máxima de aminoácidos”, são invocados sempre que se pretende encontrar para cada codão e para cada aminoácido respectivamente, a maior sequência repetida no orfeoma.

Por fim, os casos de utilização “Calcular as ocorrências de codões iguais agrupadas pelo número obtido” e “Calcular as ocorrências de aminoácidos iguais agrupadas pelo número obtido”, permitem ao utilizador obter informação adicional sobre as ocorrências de codões

e aminoácidos respectivamente, em que estes surgem isoladamente ou agrupadas de 2..n,

ou seja, o número de vezes que determinado codão/aminoácido aparece em dupletos,

tripletos, quádruplos, até n-uplos, em que n representa o comprimento da maior sequência

repetida.

O processo de gravação de dados está implícito nos casos de utilização principais, uma vez que, dado o volume de informação resultante do processamento, não será possível manter os dados de outra forma. Para esse efeito, o sistema deve incluir essa funcionalidade num processo automático, para que o utilizador apenas necessite carregar o ficheiro do orfeoma, seleccionar de seguida os algoritmos que pretende que sejam executados e proceder à ordem de execução. A informação resultante, deverá estar num formato legível e facilmente importável para outras aplicações, nomeadamente bases de dados e folhas de cálculo.

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