Rol del complejo SLO/SLOB en el control rítmico del comportamiento en Drosophila.

CARMEN SABIO Y GARCÍA, M. PAZ FERNÁNDEZ Y M. FERNANDA CERIANI

Vaquerías, Córdoba

Taller; VI Taller de Neurociencias; 2004

Los ritmos circadianos permiten a los organismos adaptarse a los cambios ambientales, otorgándoles una ventaja adaptativa. Las oscilaciones que se generan a nivel molecular deben transmitirse a otras neuronas para posibilitar la ritmicidad a nivel fisiológico y comportamental. Cada vez más evidencias apoyan la importancia fundamental de la actividad eléctrica en la propagación de las oscilaciones circadianas, ya que la regulación de la excitabilidad de la membrana es un mecanismo clave para traducir información neuronal. En mamíferos, se sabe que existe regulación circadiana tanto de los potenciales de las neuronas del reloj como de las corrientes de calcio (Neuron 1995 14(4):697; Nature 2002 416:286), y se ha postulado a los canales iónicos como nexos capaces de integrar señales bioquímicas y eléctricas. En Drosophila, el silenciamiento eléctrico de las células que componen el reloj, las neuronas laterales, provoca arritmicidad comportamental y altera las oscilaciones moleculares (Cell 2002 109:485). El complejo formado por el canal de potasio slowpoke, su principal proteína reguladora, slob, y su regulador negativo, leonardo, aparece como un candidato clave como nexo entre el reloj y las vías downstream que intervienen en el control del comportamiento. Este complejo afecta la excitabilidad de la membrana, y registros electrofisiológicos revelan que la unión de slob a slo resulta en un significativo aumento en la actividad del canal. Tanto slo como slob oscilan a nivel transcripcional (Neuron 2001 32:657; J.Neurosci 2002 22:9305) y esta oscilación desaparece en mutantes en los que no funciona el reloj. Además, ambos oscilan a nivel de proteína, y sus patrones espaciales y temporales son coincidentes (BMC Neuroscience 2004 5:3). A partir de la severa arritmicidad observada en un mutante nulo en slowpoke, slo4, no sólo en condiciones constantes -donde se pone en evidencia la existencia de un reloj endógeno-, sino en ciclos de luz: oscuridad, hemos analizado esta línea bajo distintos paradigmas de entrenamiento. El objetivo fue evaluar si existían diferencias en el grado de sincronización en las distintas condiciones, y hallamos que, si bien durante ciclos de temperatura existe una mayor sincronización que en las condiciones normales entrenamiento –12 hs de luz:12 hs de oscuridad–, esta sincronización no logra entrenar al reloj, ya que en condiciones constantes las moscas mutantes en slo son  igualmente arrítmicas. Al sometarlas a un fotoperíodo ampliado –16 hs de luz–, encontramos por primera vez evidencias comportamentales de la existencia de un reloj funcional.        El hecho de que las oscilaciones moleculares parecen estar conservadas en slo4 a pesar de la arritmicidad comportamental, aporta más evidencia a favor de un rol downstream del reloj circadiano. El análisis de otros outputs del reloj –eclosión- sugiere que no sólo existen alteraciones en la actividad locomotora, o al menos que estos outputs no son independientes de las LNs. Nuestro objetivo es evaluar el rol del complejo SLO/SLOB como nexo entre el reloj circadiano y la ritmicidad comportamental. Para determinar la función diferencial de este complejo en los tejidos involucrados en la propagación de la ritmicidad,  hemos generado líneas transgénicas que nos permitirán sobreexpresar slo en esos tejidos. El próximo paso en esta dirección es el silenciamiento tejido específico tanto de slo como de slob, mediante RNA de interferencia. Dado que existen escasos datos sobre alelos de slob, estamos generando una colección de mutantes por transposición local y analizando su patrón de actividad. Este trabajo busca contribuir a la elucidación de los mecanismos que subyacen a la propagación de la información desde el reloj circadiano hasta los distintos aspecto que éste controla, centrándonos en el rol de la actividad eléctrica de las neuronas involucradas en estos procesos.