Thèse Rôle de la Mélatonine dans le Photoentrainement des Rythmes Circadiens chez un Vertébré Diurne H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : MCD - Molecular, Cellular and Developmental Biology Unit Direction de la thèse : Eric AGIUS ORCID 0000000321239283 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59 La plupart des fonctions biologiques suivent un rythme d'une période de 24 heures appelé rythme circadien. C'est le cas de l'activité locomotrice chez la larve de poisson zèbre, un vertébré diurne, qui alterne des phases d'activité intense (le jour) et de repos (la nuit). Le rythme circadien est contrôlé dans chaque cellule par une boucle transcriptionnelle/traductionnelle appelée horloge moléculaire. Cette boucle implique entre autres un bras positif' (les facteurs de transcription BMAL et CLOCK) et un bras négatif' (les produits des gènes PER et CRY) qui inhibe l'activité du bras positif. Les rythmes circadiens reposent sur un système hiérarchisé bien décrit chez la souris, mammifère nocturne. Ce système est constitué d'une horloge maitresse' qui synchronise toutes les cellules du corps appelées horloges périphériques. Les mécanismes de synchronisation des horloges périphériques par l'horloge maitresse n'ont pas été élucidés. Parmi les candidats, la mélatonine est une hormone secrétée la nuit chez les espèces diurnes et nocturnes. Elle est largement utilisée en médecine humaine en particulier pour ces effets sur le sommeil et le rythme circadien alors que son mode d'action reste incompris. Chez les vertébrés nocturnes, la mélatonine est spécifiquement requise pour contrôler les avances de phase en réponse à des modifications de l'environnement lumineux mais pas les retards de phase. Nos résultats préliminaires chez le poisson zèbre, qui est diurne, montrent un effet de la mélatonine sur le contrôle du retard de phase. Cette différence pourrait être liée au mode de vie diurne plutôt que nocturne et être une conséquence des différences de relations de phase entre la sécrétion de mélatonine et l'horloge moléculaire chez les espèces diurnes et nocturnes. En effet, les horloges moléculaires périphériques sont en opposition de phase entre les animaux diurnes et nocturnes alors que la mélatonine est synthétisée la nuit dans tous les cas.
Le projet consistera à élucider le rôle de la mélatonine dans le contrôle des avances et des retards de phase en analysant à la fois l'activité locomotrice et les mécanismes moléculaires sous-jacents (expression des gènes de l'horloge après pulse de lumière) et en utilisant des mutants pour la voie de synthèse de la mélatonine et les différents récepteurs de celle-ci (en collaboration avec O ; Randlett, Melis Lyon). En parallèle, nous développons un rapporteur moléculaire de l'horloge que nous utiliserons pour analyser la synchronisation des horloges moléculaires en réponse à la mélatonine. Il s'agira d'imager le fonctionnement de cette horloge moléculaire à l'aide d'une lignée transgénique dans des cellules individuelle dans la larve vivante en utilisant des techniques de vidéo-microscopie confocale.
Ce projet permettra de comprendre le fonctionnement de la mélatonine au cours des rythmes circadiens chez un vertébré diurne.
L'équipe d'accueil fait partie du prestigieux Centre de Biologie Intégrative (CBI). Ce centre de recherche est constitué de chercheurs et d'étudiants de diverses nationalités. Il possède toutes les plateformes (imagerie, animalerie) nécessaires à la réalisation du projet.

-établir le rôle de la mélatonine dans le photoentrainement des rythmes circadiens de l'activité locomotrice
-comprendre quels récepteurs à la mélatonine sont impliqués dans ce processus
-caractériser l'action de la mélatonine sur les gènes de l'horloge moléculaire au cours du photoentrainement
-caractériser le fonctionnement des horloges moléculaires en présence ou en absence de mélatonine
Analyse de l'activité locomotrice, Imagerie confocale time-lapse, analyse d'image, génétique du poisson zèbre, hybridation in situ et RTqPCR.

Etudiant ayant de bonnes connaissances du fonctionnement du système nerveux et en pharmacologie