RNA编辑是对RNA转录后的修饰,包括碱基的插入、缺失和替换。目前最常见的RNA编辑是碱基的替换,自然界中最常见的RNA编辑为腺苷酸脱氨基酶（adenosine deaminase acting on RNA;ADAR）催化的A-to-G和RNA编辑酶载脂蛋白B（apolipoprotein B m RNA editing enzyme catalytic polypeptide;APOBEC）催化的C-to-T。RNA编辑的直接结果是碱基的改变,发生在不同区域的RNA编辑（编码区和非编码区）通常会有不同的作用后果,其中对基因或者蛋白质功能有直接影响的是发生在编码区的RNA编辑,如发生在编码区的错义编辑通常会导致蛋白质序列的改变,从而引入新的蛋白质异构体来增加蛋白质组的多样性。洞穴鱼类生活在洞穴水体或者地下河流中,为了适应无光照、食物匮乏的洞穴环境,演化出适应性特征,如:眼睛退化、体色白化等。玫瑰高原鳅（Triplophysa rosa）,隶属于鲤形目（Cypriniformes）,条鳅科（Nemacheilidae）,高原鳅属（Triplophysa）,为典型的洞穴鱼类,即眼睛退化、体色白化,但部分玫瑰高原鳅个体并没有完全丧失黑色素合成能力,在自然光照饲养条件下皮肤会逐渐出现黑色斑纹,我们称之为“黑色素保留型”,另一部分玫瑰高原鳅个体在自然光照饲养条件下皮肤仍白化,我们称之为“白化型”。墨西哥丽脂鲤（Astyanax mexicanus）隶属于脂鲤目（Characiformes）,脂鲤科（Characidae）,脂鲤属（Astyanax）。墨西哥丽脂鲤主要有两种表型,一种为眼睛和体色正常的地表型,主要栖息于墨西哥东北部的河流和小溪中;另一种为地表型衍生出的洞穴型,表现出眼睛缺失以及体色白化,主要栖息于墨西哥东北部的洞穴水体中。本研究对玫瑰高原鳅不同组织（大脑与皮肤）以及墨西哥丽脂鲤不同表型（洞穴型与地表型）眼睛组织中RNA编辑事件进行识别,探究RNA编辑事件与玫瑰高原鳅体色白化、墨西哥丽脂鲤眼睛退化之间的联系,以期从RNA编辑的角度探讨洞穴鱼类对环境的适应机理,为揭示洞穴鱼类环境适应的机制提供新的线索。同时,为了解析RNA编辑酶ADARs家族在鱼类基因组中的演化历程,我们选取了48种鱼类进行分析。主要研究结果如下:为了探究两种洞穴鱼类中RNA编辑的类型、数量以及特征,我们对这两种鱼转录组中的RNA编辑事件进行了识别与鉴定,在两种洞穴鱼中都识别到6种RNA编辑类型,其中A>C（T>G）与A>G（T>C）这两种类型的编辑比例最高。通过对玫瑰高原鳅转录组中RNA编辑事件的识别,发现玫瑰高原鳅的黑色素保留型和白化型的大脑和皮肤样本中的全部类型RNA编辑事件的数量没有显著差异（黑色素保留型vs.白化型,p=0.68）,但是大脑中的编辑簇更多（大脑:513,皮肤:110）。而墨西哥丽脂鲤的洞穴型和地表型的眼睛中的RNA编辑事件的数量存在显著差异（洞穴型vs.地表型,p=0.04）,同样的差异也存在于编辑簇中,洞穴型编辑事件的数量几乎是地表型的6倍,暗示RNA编辑可能在墨西哥丽脂鲤的眼睛退化过程中发挥着一定的功能。此外,在这两种鱼类中,大部分的RNA编辑事件都发生在非编码区（即基因间区、内含子区、3’URT、5’UTR等）,只有少数RNA编辑位于编码区（如外显子区的编辑,通常会导致错义突变、终止密码子获得以及终止密码子丢失等现象）。从进化的角度来看,RNA编辑事件在两个物种中都受到正向选择（d N/d S>1）,但玫瑰高原鳅（全部样本中RNA编辑事件的d N/d S的均值为2.38）相比墨西哥丽脂鲤（d N/d S的均值为1.08）受到的正向选择压更强。另外,玫瑰高原鳅皮肤中RNA编辑事件的d N/d S要显著高于脑中的d N/d S（p<0.001）,这表明RNA编辑在皮肤中受到的选择压可能要比脑中的编辑事件受到的选择压强。为了探究发生编辑的基因的功能,我们对墨西哥丽脂鲤和玫瑰高原鳅中发生编辑的基因进行了GO功能富集分析。洞穴型墨西哥丽脂鲤的眼睛发生编辑的基因中有很大一部分被富集到甲基化相关的条目,但是这些条目并没有在地表型中富集到,这暗示RNA编辑可能倾向于对甲基化相关的基因进行编辑。在对玫瑰高原鳅中发生了编辑的基因进行GO富集的时候发现,只有黑色素保留型的玫瑰高原鳅的大脑和皮肤组织中富集到色素相关的条目,在白化型中并没有富集到,这暗示RNA编辑可能参与到玫瑰高原鳅的色素合成过程。为了探究RNA编辑事件在两个物种间是否具有保守性,我们在玫瑰高原鳅和墨西哥丽脂鲤中共鉴定出27在二者中均发生了编辑的保守基因,但编辑位点并不相同,这表明RNA编辑在这两种洞穴鱼中的保守程度低。在对这些基因对应的蛋白质功能结构域进行分析的时候发现,位于功能结构域上的编辑事件较少（墨西哥丽脂鲤的27个保守基因中识别到了130个位于编码区的编辑事件,只有17个编辑位点发生在功能结构域;玫瑰高原鳅的27个保守基因中有73个在编码区的编辑位点,位于功能结构域的只有3个）,且大部分为同义编辑,这意味着RNA编辑不会直接导致蛋白序列发生改变。通过对发生在转座子中的编辑事件进行了识别,我们发现地表型和洞穴型墨西哥丽脂鲤中位于转座子中的RNA编辑事件都很少,而且差异不大（地表型:13.11%,洞穴型:11.1%）,但墨西哥丽脂鲤中存在多个RNA编辑位点发生在同一个转座子上的情况比较普遍。对于玫瑰高原鳅来说,大脑组织中位于转座子上的编辑事件要多于皮肤中（大脑:41.44%,皮肤:26.77%）,而且在皮肤和大脑组织中,大部分RNA编辑事件都被多个转座子共享（即同一个RNA编辑位点匹配到多个转座子）。为了解析RNA编辑酶ADARs家族在鱼类基因组中的演化历程,我们选取了48种有全基因组数据的鱼类进行分析,并选取文昌鱼（Branchiostoma belcheri）为外类群。分析结果发现,鱼类中的ADARs家族成员共有四个（adar、adarb1a、adarb1b和adarb2）。系统发育分析显示,ADARs家族的成员一共分为三大支,分别为adar、adarb1（包括adarb1a和adarb1b）和adarb2。其中数量最多的一支为adarb1,而adar和adarb2两支所占的比例较小。在我们所选物种中,最早出现adarb1a的物种是真骨鱼类鼠鱚目的遮目鱼（Chanos Chanos）,在辐鳍鱼类基部物种（非真骨鱼类）如多鳍鱼（Erpetoichthys calabaricus）和斑点雀鳝（Lepisosteus oculatus）中均未鉴定出adarb1a。为了探究基因组加倍事件对ADARs家族成员拷贝数的影响,我们对二倍体和四倍体鱼类中的家族成员拷贝数进行了分析,结果发现基因组加倍会直接影响ADARs家族中adar和adar1a成员的拷贝数,但是对adar1b和adarb2的影响较小。对于adar、adarb1a、adarb1b和adarb2只保留单拷贝的二倍体物种,共线性分析发现ADARs的邻近基因高度保守,但是在四倍体中的额外拷贝的邻近基因的共线性保守程度较低。综上所述,本研究通过对玫瑰高原鳅和墨西哥丽脂鲤转录组中的RNA编辑事件的识别,发现RNA编辑可能影响色素相关的通路,从而参与玫瑰高原鳅体色的退化过程。洞穴型的墨西哥丽脂鲤的眼睛中存在较多的RNA编辑事件,以及大量甲基化相关的基因都发生了RNA编辑,说明RNA编辑可能参与墨西哥丽脂鲤眼睛的退化。本研究也对鱼类中RNA编辑酶ADARs家族的成员进行了鉴定,为后续鱼类基因组中RNA编辑酶与RNA编辑事件间关系的深入分析奠定了基础。