Contribución de la vía de BMP al funcionamiento de la red circadiana en el adulto de Drosophila melanogaster

• Autores: Polcowñuk, Sofía
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ceriani, María Fernanda
• Materia: DROSOPHILA; COMPORTAMIENTO; ACTIVIDAD LOCOMOTORA CIRCADIANA; PLASTICIDAD ESTRUCTURAL; LIGANDOS; BONE MORPHOGENETIC PROTEIN (BMP); P-MAD; DROSOPHILA; BEHAVIOR; CIRCADIAN LOCOMOTOR ACTIVITY; STRUCTURAL PLASTICITY; LIGANDS; BONE MORPHOGENETIC PROTEIN (BMP); P-MAD
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los organismos muestran variaciones rítmicas de su fisiología, metabolismo y comportamiento. Estas oscilaciones, que ocurren cada 24hs, son controladas por un reloj circadiano endógeno y entrenadas por variables ambientales como la luz y la temperatura. En Drosophila este reloj está formado por neuronas que en conjunto conforman una red. La sincronización y comunicación entre los distintos grupos de neuronas circadianas tiene que ser precisa para generar un output coherente y también debe ser lo suficientemente flexible para poder responder a los cambios ambientales. Se han estudiado muchos mecanismos que permiten la coordinación entre distintos grupos circadianos; todos ellos involucran neurotransmisores y neuropéptidos. A lo largo de este trabajo se describe otro tipo de comunicación a través de ligandos de la familia de Bone Morphogenetic Protein (BMP), una vía de señalización retrógrada involucrada en el desarrollo temprano, organogénesis y el crecimiento. Sabiendo que en la placa neuromuscular (NMJ) de la larva de Drosophila afecta la sinaptogénesis, la morfología sináptica y el control de la homeostasis se propuso que las LNvs (large ventral neurons), consideradas el marcapaso central del reloj, podrían utilizar esta vía para modular outputs circadianos como el comportamiento, la plasticidad estructural y niveles de PDF. Los resultados obtenidos a los largo de este trabajo muestran que la vía de BMP es activa en las LNvs. Algunos de sus ligandos son utilizados para comunicar información temporal pudiendo afectar en estadios adultos la actividad locomotora circadiana y generar cambios en la remodelación de las terminales axonales (plasticidad estructural) sugiriendo que es reclutada en diferentes momentos del día para modular outputs del reloj.
Physiology, metabolism and behavior of living organisms show rhythmic variations. These oscillations take place each 24 hours and are driven by a circadian endogenous clock and trained by environmental cues such as light and temperature. In Drosophila this clock resides in a group of neurons that together form a network. Synchronization among the different clusters of circadian neurons has to be very accurate to achieve a coherent output but it also has to be flexible to respond to environmental challenges. A lot of effort has been done to study different mechanisms that ensure coordination among different circadian clusters, most significantly the contribution of neurotransmitters and neuropeptides. Along this work we explored other means of communication, particularly through ligands of to the Bone Morphogenetic Protein (BMP) family. They belong to a retrograde signaling pathway involved in early development, organogenesis and growth. Since this pathway affects synaptogenesis, synaptic morphology and homeostatic control at the neuromuscular junction of the Drosophila larva, we postulated that the LNvs (large ventral neurons), central pacemaker neurons, could use this pathway to modulate circadian outputs like behavior, structural plasticity and PDF levels. Our work reveals that the BMP pathway is active in the LNvs. Some of the ligands are used to communicate temporal information affecting circadian locomotor activity and trigger changes in the remodeling of axonal terminals (structural plasticity) suggesting that this pathway is recruited at different times of the day to modulate clock outputs.
Fil: Polcowñuk, Sofía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.