WILD_EYES — VARIATION GENETIQUE NATURELLE CHEZ LA DROSOPHILE : UN POINT D’ENTREE POUR ETUDIER LE DEVELOPPEMENT ET LES FONCTIONS COMPORTEMENTALES DU SYSTEME VISUEL

La variation génétique naturelle affectant le système nerveux a une influence majeure pour nous façonner en tant qu'individus. Cependant, les mécanismes par lesquels de petits changements dans le génome provoquent des changements importants dans la perception sensorielle et le comportement sont mal compris. Ce projet est basé sur nos observations préliminaires d'un niveau étonnamment élevé de variation naturelle chez Drosophila melanogaster affectant les neurones photorécepteurs de la rétine adulte et les comportements circadiens. Le programme de différenciation des neurones photorécepteurs de la couleur chez la drosophile est l'un des mieux compris pour un système sensoriel. Pourtant, il existe des lacunes importantes dans notre connaissance de la façon dont les photorécepteurs acquièrent et maintiennent leurs identités fonctionnelles. De même, le comportement circadien est l'un des premiers comportements à être étudié génétiquement. Cependant, de nombreuses questions subsistent quant à ses fondements moléculaires et cellulaires. L'une d'entre elles est de savoir comment l'information lumineuse est transmise des photorécepteurs aux neurones de l'horloge pour synchroniser les rythmes circadiens avec les cycles jour-nuit résultant de la rotation de la Terre. Nous proposons d'utiliser les puissants outils disponibles pour l'organisme modèle drosophile 1) pour identifier les variantes génétiques naturelles qui affectent l'expression de la rhodopsine dans les neurones des photorécepteurs de couleur, et séparément, qui affectent l'entraînement de l'horloge circadienne dépendant du système visuel ; 2) pour utiliser ces relations génotype-phénotype comme points d'entrée génétiques pour étendre notre compréhension de ces deux systèmes et 3) afin de comprendre le lien entre les deux systèmes, pour essayer de comprendre comment les phénotypes du profil d'expression de la rhodopsine affectent l'entraînement circadien. Pour cette dernière partie, nous examinerons les comportements circadiens des variants de la Rhodopsine dans différentes conditions de lumière du jour (couleur, intensité, photopériode, etc.) et dans des milieux génétiques sensibilisés. Nous proposons également de développer des méthodes statistiques pour la détection et la quantification de comportements circadiens subtils, autrement indétectables par l'œil humain, et pour la corrélation de ces comportements avec les profils d'expression de la rhodopsine et les génotypes sous-jacents. Le projet élargira nos connaissances sur la manière dont la variation naturelle façonne le système nerveux et sur les implications mécanistiques de cette variation pour l'axe photorécepteur-horloge circadienne.