题目：三角涡虫热激蛋白70 cDNA的克隆及生物信息学分析

热激蛋白(HSPs)是一类高度保守的蛋白质，分子量大小为15～110kDa，可以分为许多家族，广泛存在于从细菌、酵母到人的所有生物体内，在细胞质、线粒体、内质网和细胞核内都有分布。一系列应激因素，包括高温、低温、紫外线、重金属、细菌与病毒感染、衰老、交配等都可以诱导HSPs表达。热激蛋白70（HSP70）是HSPs中最保守、对温度最敏感的一类蛋白质，也是被研究最多的应激蛋白之一，在正常情况下以及在系统应激和细胞应激状态下都具有重要的生理功能。HSP70参与了蛋白质折叠过程，包括新合成蛋白质的折叠与装配，细胞器蛋白与分泌蛋白的跨膜转运，以及控制调控蛋白的活性等。此外，HSP70的大量表达，也可以保护生物体避免环境胁迫因素对其造成损伤。
三角涡虫是扁形动物门涡虫纲的动物，一般多见于凉爽蔽阴的流水中。目前对三角涡虫的研究主要集中在其再生机制和分子生物学方面，而对三角涡虫分布与生活习性的分子机制还未见报道。对三角涡虫HSP70基因与蛋白质特征的研究对解决涡虫与环境适应性之间关系具有十分重要的意义。
本论文以三角涡虫为研究材料，通过RT-PCR及RACE技术，利用PCR直接测序和克隆测序相结合的方法，获得2个HSP70基因的全长cDNA序列，并对其核苷酸序列和蛋白序列进行生物信息学分析。获得的结论如下：
1.HSP70-1基因cDNA序列全长2118bp，包含一个长度为1944bp的开放阅读框，编码647个氨基酸残基。5′端非编码区（5′-UTR）长度为59bp。3′-UTR长度为115bp，包含一个多聚腺苷酸加尾信号（AAAAAA）。GC含量为44.9%。编码的蛋白质分子量为71.0kDa，等电点pI=5.55。
2.HSP70-2基因cDNA序列全长2139bp，包含一个长度为1941bp的开放阅读框，编码646个氨基酸残基。5′端非编码区（5′-UTR）长度为39bp。3′-UTR长度为156bp，包含一个多聚腺苷酸加尾信号(AATAAA)。GC含量为36.1%。编码的蛋白质分子量为71.3kDa，等电点pI=5.37。
3.生物信息学分析表明，HSP70-1和HSP70-2都为亲水性蛋白质，主要位于细胞质中，都富含HSP70家族的一个9元素指纹特征序列、3个HSP70家族的特征模式、2个核定位信号、ATP/GTP结合位点；非细胞器基序和胞质HSP70 C端特征基序。蛋白质三级结构预测分析显示，氨基酸序列N端是ATPase 结构域，十分保守，C端是多肽结合结构域，保守性较低。
4.ClustulX序列比对结果表明，HSP70-1和HSP70-2蛋白质与脊椎动物、节肢动物、昆虫、线虫和其他扁形动物HSP70蛋白质序列相似性达73～96.6%，说明不同物种之间氨基酸序列相似性较高，表明其进化的高度保守性，预示其在生物体内具有重要的生物学功能。NJ法建树分析显示，HSP70-1和HSP70-2蛋白质与其它扁形动物HSP70蛋白质聚为一支，然后再与脊椎动物、节肢动物、昆虫、线虫聚在一起。
本项研究首次对三角涡虫HSP70蛋白进行详细分析，丰富了对三角涡虫热激蛋白家族的研究。结合前人对其他动物HSP70家族功能的研究结果，推测三角涡虫HSP70在适应环境温度变化中发挥着十分重要的作用，为进一步开展三角涡虫的生态适应性研究奠定了基础。