有颌类脊椎动物中出现的基于淋巴细胞的适应性免疫系统是免疫系统进化的一个里程碑,它能够针对特异的抗原,辨别自我和非我,并且能够形成免疫记忆。B细胞以及其表达的免疫球蛋白是适应性免疫系统的重要组成部分,而在免疫球蛋白基因表达过程中,激活诱导胞嘧啶脱氨酶(activation-induced cytidine deaminase, AID)是一个非常重要的蛋白因子。AID能够导致DNA中的胞嘧啶脱去氨基,转化为尿嘧啶。在后续的修复过程中,AID能够引发体细胞超突变(SHM)、基因转换(GC)和类别转换重组(CSR)等过程,这些过程能够改变B细胞表达的免疫球蛋白的可变区和恒定区,极大地丰富了免疫球蛋白可变区的多样性和恒定区的效应作用。在脊椎动物免疫系统的进化过程中,参与免疫球蛋白基因表达的上述特殊机制如体细胞超突变和类别转换重组并不是同时出现的。在低等的脊椎动物鱼类中,免疫球蛋白基因体细胞超突变发生频率非常低,而类别转换重组过程则没有被发现。为了研究脊椎动物早期进化过程中这些机制的作用,在本论文的研究中我们构建了Aicda基因敲除的斑马鱼。我们以Tubingen斑马鱼品系为材料,利用TALEN技术对斑马鱼的Aicda基因进行了敲除,并获得了来源于同一亲本的野生型、杂合和Aicda基因敲除斑马鱼。检测发现敲除型斑马鱼Aicda基因的第二个外显子的前端出现了7bp的碱基缺失,造成了移码突变。在转录水平我们发现突变的Aicda基因能够表达至少4种：mRNA拼接体,但都不能翻译成正常的AID蛋白。对斑马鱼μ和ζ基因的表达分析发现,ζ基因的表达明显受到了Aicda基因敲除的影响：和野生型斑马鱼相比,Aicda基因敲除纯合型斑马鱼的皮肤、腮和肾脏中ζ基因的表达量明显升高。相比之下,Aicda基因敲除对μ基因的表达的影响不大。通过ELISA的方法检测野生型和Aicda基因敲除斑马鱼血清中IgM和IgZ的含量,发现Aicda基因敲除斑马鱼血清中的IgM和IgZ的含量都高于野生型斑马鱼。为了研究Aicda基因敲除对斑马鱼体细胞超突变的影响,考虑到内含子序列在B细胞发育过程中受到的选择较少,能够客观地反映出体细胞超突变的水平,我们通过巢式PCR的方法扩增了V(D)J重组之后JH下游内含子序列。通过常规测序的方法获得了2000余条序列,最终筛选获得了295条非重复的有效序列。序列分析结果表明,野生型和Aicda基因敲除斑马鱼的突变发生频率都显著低于小鼠,清晰地证明了斑马鱼B细胞中体细胞超突变的水平要显著低于小鼠等哺乳动物。同时,我们发现敲除斑马鱼的Aicda基因并不会影响体细胞超突变的发生频率。基于TNP-BSA免疫的野生型和敲除型斑马鱼,我们利用5’RACE的方法扩增了IgM可变区的序列。结果显示,经过TNP-BSA免疫的Aicda基因敲除斑马鱼使用的可变区基因片段以及V(D)J重组形成的CDR3区域的多样性明显降低。通过ELISA法检测TNP-BSA和制弱鳗弧菌疫苗免疫后的野生型和Aicda基因敲除斑马鱼的血清中的特异性抗体含量,我们发现Aicda基因敲除斑马鱼的特异抗体含量较野生型斑马鱼没有显著的差异。我们利用鳗弧菌浸染免疫后的斑马鱼,实验结果表明,Aicda基因敲除并不影响斑马鱼的抗病能力。为了研究类别转换重组的起源,我们利用巢式PCR的方法检测类别转换重组的产物,但是在野生型斑马鱼中,我们没有检测到类别转换重组机制的发生。综上,利用建立的Aicda基因敲除斑马鱼模型,我们发现AID能够影响斑马鱼免疫球蛋白基因的表达,但是由于AID造成的体细胞超突变的频率极低且斑马鱼没有生发中心,免疫球蛋白不能进行亲和成熟,从而Aicda基因敲除之后斑马鱼并未表现出明显的免疫缺陷。我们的研究对于了解AID在脊椎动物免疫球蛋白表达机制中的作用,以及这些机制的早期进化途径有着重要的意义。