Les organismes vivants utilisent des horloges biologiques pour maintenir leur ordre temporel interne et anticiper les changements environnementaux quotidiens. Chez la drosophile, la régulation circadienne du comportement locomoteur est contrôlée par environ150 neurones ; parmi eux, les neurones exprimant le FACTEUR DE DISPERSION DES PIGMENTS (PDF) fixent la période du comportement locomoteur dans des conditions de fonctionnement libre. À ce jour, il n'est pas clair comment les grappes circadiennes individuelles intègrent leur activité pour assembler une sortie comportementale distinctive. Ici, nous montrons que la voie de signalisation de la PROTÉINE MORPHOGÉNÉTIQUE OSSEUSE (BMP) joue un rôle crucial dans le réglage de la période circadienne dans les neurones PDF dans le cerveau adulte. La dérégulation aiguë de la signalisation BMP provoque un allongement de la période par la régulation de la transcription dClock, fournissant des preuves d'une nouvelle fonction de cette voie dans le cerveau adulte. Nous proposons que la cohérence dans le réseau circadien découle de l'intégration dans les neurones PDF à la fois du rythme de l'horloge moléculaire autonome cellulaire et des informations dérivées des neurones pertinents circadiens par la libération de ligands BMP.

Los organismos vivos utilizan relojes biológicos para mantener su orden temporal interno y anticiparse a los cambios ambientales diarios. En Drosophila, la regulación circadiana del comportamiento locomotor está controlada por ~150 neuronas; entre ellas, las neuronas que expresan el FACTOR DE DISPERSIÓN DEL PIGMENTO (PDF) establecen el período de comportamiento locomotor en condiciones de funcionamiento libre. Hasta la fecha, no está claro cómo los grupos circadianos individuales integran su actividad para armar un resultado conductual distintivo. Aquí mostramos que la vía de señalización de la PROTEÍNA MORFOGENÉTICA ÓSEA (BMP) desempeña un papel crucial en el establecimiento del período circadiano en las neuronas PDF en el cerebro adulto. La desregulación aguda de la señalización de BMP provoca el alargamiento del período a través de la regulación de la transcripción de dClock, lo que proporciona evidencia de una función novedosa de esta vía en el cerebro adulto. Proponemos que la coherencia en la red circadiana surge de la integración en las neuronas PDF tanto del ritmo del reloj molecular autónomo celular como de la información derivada de las neuronas circadianas relevantes a través de la liberación de ligandos BMP.

Living organisms use biological clocks to maintain their internal temporal order and anticipate daily environmental changes. In Drosophila, circadian regulation of locomotor behavior is controlled by ∼150 neurons; among them, neurons expressing the PIGMENT DISPERSING FACTOR (PDF) set the period of locomotor behavior under free-running conditions. To date, it remains unclear how individual circadian clusters integrate their activity to assemble a distinctive behavioral output. Here we show that the BONE MORPHOGENETIC PROTEIN (BMP) signaling pathway plays a crucial role in setting the circadian period in PDF neurons in the adult brain. Acute deregulation of BMP signaling causes period lengthening through regulation of dClock transcription, providing evidence for a novel function of this pathway in the adult brain. We propose that coherence in the circadian network arises from integration in PDF neurons of both the pace of the cell-autonomous molecular clock and information derived from circadian-relevant neurons through release of BMP ligands.

تستخدم الكائنات الحية الساعات البيولوجية للحفاظ على ترتيبها الزمني الداخلي وتوقع التغيرات البيئية اليومية. في ذبابة الفاكهة، يتم التحكم في التنظيم اليومي للسلوك الحركي بواسطة 150 خلية عصبية ؛ من بينها، الخلايا العصبية التي تعبر عن عامل تشتيت الصباغ (PDF) تحدد فترة السلوك الحركي في ظل ظروف التشغيل الحر. حتى الآن، لا يزال من غير الواضح كيف تدمج مجموعات الساعة البيولوجية الفردية نشاطها لتجميع ناتج سلوكي مميز. نوضح هنا أن مسار إشارات البروتين المورفوجيني للعظام (BMP) يلعب دورًا حاسمًا في ضبط الفترة اليومية في الخلايا العصبية PDF في دماغ البالغين. يؤدي التحرير الحاد لإشارات BMP إلى إطالة الفترة من خلال تنظيم نسخ dClock، مما يوفر دليلاً على وظيفة جديدة لهذا المسار في دماغ البالغين. نقترح أن التماسك في الشبكة البيولوجية ينشأ من التكامل في الخلايا العصبية PDF لكل من سرعة الساعة الجزيئية ذاتية التحكم في الخلية والمعلومات المستمدة من الخلايا العصبية ذات الصلة بالساعة البيولوجية من خلال إطلاق روابط BMP.