Circadian rhythm is a biological rhythm with period of about 24 hours. Circadian rhythm is universal in phyla from bacteria to mammals and exists in different level from gene expression to behavior. Circadian system consists of three components: 1) a self-sustained oscillator; 2) an input pathway which can alter the phase of the oscillator; and 3) an output such as gene expression, enzyme activity, hormone production, heart rate, body temperature or locomotor activities. The way the oscillator regulates its outputs is complicated, in that on one hand usually the oscillator is not the only factor affecting the outputs, and on the other, the oscillator itself is incorporated in intricate pathways. Chicken pineal cell culture is a well-established in vitro model to study circadian rhythm. It contains a self-sustained oscillator which can be phase-shifted by light as input and rhythmically releases melatonin as an output. Here I have characterized the role of norepinephrine (NE), the sympathetic regulatory input of pineal gland, and the microenvironment of pineal cells in melatonin rhythmicity of cultured chicken pineal cells. Chapter 1 of this dissertation provides a review of circadian rhythm with a focus on melatonin regulation in pineal gland. Chapter 2 describes the methods to build up a fraction collector which offers high time resolution of sampling for a superfusion system. Chapter 3 is a technical report of a melatonin enzyme-linked immunosorbent assay suitable for high throughput measurement of melatonin. Chapter 4 presents data demonstrating that daily administration of NE recovers damped melatonin rhythm in constant darkness. In addition, NE does not change the expression of clock genes but the recovery effect of NE depends on the internal clock. Furthermore, the data indicates that NE administration stimulates the gene expression of phosphodiesterase 4D (PDE4D) and adenylate cyclase 1 (AC1) in a time order, potentially corresponding to the trough and peak of recovered melatonin rhythm. Chapter 5 presents data showing that the amplitude of melatonin rhythm in cultured pineal cells is affected by microenvironments of the cell culture and connexin plays a role in this effect. Finally, in Chapter 6 I discuss how the results of each chapter demonstrate multiple regulatory mechanism of the melatonin rhythm of chicken pineal cells. Furthermore, I discuss the implications of this work in the field of developmental biology and how the current data will shape future investigations. My dissertation incorporates engineering, immunocytochemistry, chicken genetics, and biochemical analyses, and will help in better understanding the regulation mechanism of output in a circadian system.

Glucocorticoids are mammalian steroid hormones secreted from the adrenal gland. The basal levels of glucocorticoids show a pronounced diurnal rhythm with maximum at the beginning of the active period and minimum at its end. Glucocorticoids have an influence over a variety of metabolic functions and their secretion is tightly regulated. This regulation also depends on the circadian system, which utilizes glucocorticoids to entrain the peripheral tissues by inducing rhythmic gene expression. The mechanisms by which glucocorticoids influence mammalian circadian system has not yet been precisely defined, especially concerning the influence of glucocorticoid signalling on gene expression in different tissues and the dynamics of glucocorticoid receptor (GR) occupancy. This thesis studies the influence of ablation of glucocorticoid signalization induced by adrenalectomy on the clock gene expression of in the central clock in the suprachiasmatic nucleus and peripheral clocks in the hippocampus and distal colon. The effect of adrenalectomy on gene expression is compared with the effect of restricting the feeding time, which has also been shown to affect glucocorticoid levels in the body. Other experiments were aimed at elucidating impact of changing the activity of GR on gene expression using synthetic GR...

A glândula pineal de mamíferos não é uma estrutura oscilatória autônoma, exigindo a liberação de noradrenalina (Nor) na fase escura para que a melatonina seja circadianamente produzida. Na cultura padrão de glândula pineal, o órgão não expressa ritmicidade funcional e para mimetizar o padrão fisiológico de liberação de Nor, desenvolvemos a cultura temporizada com Nor. Logo, o objetivo desse trabalho foi investigar a manutenção do ritmo de expressão dos genes relógio pela cultura temporizada, e qual a via noradrenérgica envolvida. Para os estudos in vitro, realizaram-se culturas dos grupos: controle (sem Nor), agudo (cultura padrão) e temporizado (12h com Nor/12h sem Nor). Além disso, à cultura temporizada se adicionou Prasozin e/ou Propranolol. Analisou-se expressão dos genes relógio, atividade da enzima AANAT e conteúdo de melatonina no meio de cultura. No grupo temporizado, observou-se a manutenção da ritmicidade dos genes analisados, diferente do observado nos grupos controle, agudo e temporizado tratado com bloqueadores, além do aumento da atividade enzimática da AANAT e aumento do conteúdo de melatonina. Em suma, a cultura temporizada com Nor se mostra importante para evitar a arritmicidade encontrada na cultura padrão de glândula pineal. / The mammals pineal gland is not an autonomous oscillator, the circadian melatonin synthesis requires the release of norepinephrine (NE) on the dark phase. In standard pineal gland culture, the glands do not express any functional rhythmicity. To mimic the physiological pattern of NE release in the pineal gland culture, we developed a synchronized culture with NE. We aimed to investigate the maintenance of circadian clock genes expression within rat pineal gland under acute and synchronized culture and the noradrenergic pathway involved. In in vitro experiments, culture glands were under: control (without NE), acute (standard culture) and synchronized (12h with NE/12h without NE) conditions. Furthermore, in the synchronized group were added Prasozin and/or Propranolol. We investigated clock genes expression, AANAT activity and melatonin content. The synchronized culture was able to maintain the rhythmic clock genes expression, which didn´t occur in control, acute and synchronized treated with blockers groups, and was able to improve AANAT activity and melatonin synthesis. In conclusion, synchronized culture method showed as a useful approach to avoid disruption of rhythmic variations found in the standard culture.

Daily rhythms of insects are generated by a circadian system localized in the protocerebrum and in the optic lobes of the central nervous system. The circadian system is composed by coupled oscillators connected to input and output pathways. The oscillator generates rhythms by molecular processes, linked in feedback loops. In the input pathways the components are involved in light mediated-transduction. In the output, several neuropeptides are involved. Foragers of the stingless bee Melipona quadrifasciata exhibit a daily activity rhythm. Foragers have been used here to identify circadian components, through three different approaches: I) analysis of gene expression; II) identification of structures in the central nervous system; III) comparative study of neuropeptides possibly related with the circadian system, using Apis mellifera as the reference species. I) Fragments of putative clock genes were cloned. Only period (per) gene showed rhythmic expression, peaked at 1h after lights off. Non statistically significant rhythms were detected in cryptochrome (cry), clock and cycle genes expression. II) Antibodies against PER, CRY (an input pathway protein) and pigment dispersing hormone (an output pathway neuropeptide) evinced several areas in the brain and in the optic lobes. PER and CRY were localized in the optic lobes and in fibers in the protocerebral region, in a rhythmic pattern. PDH was observed in cell bodies in the lateral protocerebrum, in projections in the brain and in some fibers in the optic lobes. III) Neuropeptides probably related to the circadian system, were found in A. mellifera and M. quadrifasciata. Some of them: tachykinin-related peptide, allatostatin, and FMRF-related peptide were rhythmic and present in specie-specific patterns. The circadian system of M. quadrifasciata showed particularities in the putative clock components when compared with A. mellifera and other insects. The expression, localization, distribution and temporal dynamics of the circadian system point out a novel, specific feature / Ritmos diários em insetos são gerados por um sistema circadiano localizado no protocerebrum e nos lobos ópticos do sistema nervoso central. O sistema circadiano é composto por osciladores acoplados às vias de aferência e eferência. O oscilador gera ritmos através de mecanismos moleculares, integrantes de alças de retroalimentação. Nas vias de aferência estão envolvidos componentes que participam da transdução mediada da luz. Diversos neuropeptídeos fazem parte das vias de eferência. Forrageiras da abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata exibem um ritmo diário de atividade. Forrageiras foram utilizadas neste trabalho para identificar componentes circadianos, através de três diferentes abordagens: I) análise da expressão gênica, II) identificação de estruturas no sistema nervoso central, III) estudo comparado de neuropeptídeos possivelmente relacionados com o sistema circadiano, utilizando como espécie referência Apis mellifera. Fragmentos de prováveis genes do relógio foram clonados. Somente o gene period (per) mostrou expressão rítmica, o pico ocorreu 1h após o início do escuro. cryptochrome (cry), clock e cycle não apresentaram diferença estatística na expressão rítmica. I) Anticorpos contra PER, CRY (proteína da via de aferência) e \"pigment dispersing hormone\" (PDH, neuropeptídeo da via de eferência) marcaram diversas áreas no cérebro e nos lobos ópticos. PER e CRY foram localizados nos lobos ópticos, em fibras da região protocerebral, com um padrão rítmico. PDH foi observado em corpos celulares no protocerebrum lateral, em projeções no cérebro e em algumas fibras nos lobos ópticos. II) Neuropeptídeos, provavelmente relacionados com o sistema circadiano, foram detectados em A. mellifera e M. quadrifasciata. Alguns deles: \"tachykinins-related peptides\", alatostatinas, e \"FMRF-related peptides\" são rítmicos, com padrões espécie-específicos. O sistema circadiano de M. quadrifasciata mostrou particularidades nos prováveis componentes do relógio quando comparados com A. mellifera e outros insetos. A expressão, localização, distribuição e dinâmicas temporais apontam para características específicas da organização do sistema circadiano

O estudo da expressão circadiana de genes de relógio tem sugerido hormônios como potenciais agentes sincronizadores. A regulação da ritmicidade de relógios periféricos é, aparentemente, mais um dentre os diferentes efeitos fisiológicos atribuídos aos glicocorticoides (GCs), que se constituem como candidatos a zeitgeber dado ao fato de que seus níveis circulantes apresentam padrões diários robustos e são uma das principais eferências do relógio central em mamíferos. Entretanto, em outros vertebrados, o papel dessa classe hormonal em relação a este aspecto ainda é pouco explorado e se a regulação é direta ou indireta, quais suas consequências e de que maneira ela ocorre são indagações a serem respondidas. Empregando a técnica do PCR quantitativo, avaliamos o perfil de expressão dos genes da alça negativa do núcleo da maquinaria molecular do relógio, per1b e cry1b, em células ZEM-2S do teleósteo Danio rerio expostas ao regime fotoperiódico 12:12 CE ou mantidas em escuro constante (EE) e mantidas em EE, mas condicionadas a trocas diárias de meio de cultura ou a pulsos diários de dexametasona a 10-7 M (DEXA), agonista sintético de glicocorticoide. Em 12:12 CE, ambos os genes apresentaram variação temporal, com picos de expressão observados na fase clara do ciclo. Em EE, per1b mostrou um perfil oscilatório de amplitude atenuada, enquanto para cry1b, não foi detectada oscilação ao longo das 24 h. Trocas de meio em EE alteraram significativamente o padrão de expressão de per1b e cry1b, no entanto, os pulsos diários de DEXA promoveram uma oscilação temporal muito mais pronunciada para per1b, modulando positiva ou negativamente sua expressão nos diferentes pontos temporais. O emprego do antagonista RU 486 na concentração de 10-5 M aboliu o pico de expressão detectado no ZT 16, porém, na concentração de 10-6 M, a expressão gênica foi aumentada em cerca de 3 vezes comparado ao tratamento apenas com DEXA. O gene cry1b, por sua vez, não se apresentou suscetível aos pulsos diários de DEXA. Estes resultados permitem confirmar as células ZEM-2S como modelo de relógios periféricos em cultura dada a fotossensibilidade intrínseca das mesmas, reafirmando o papel do ciclo CE como principal agente sincronizador. Os glicocorticoides certamente exercem modulação de per1b por meio da via genômica direta, sem, no entanto excluir uma possível ação via receptor de membrana, tendo em vista a atividade agonista de RU 486, podendo se constituir em um dos fatores que regulam o complexo funcionamento da maquinaria molecular do relógio biológico de zebrafish / Studies on the circadian expression of clock genes have suggested hormones as potential synchronizing agents. Regulation of rhythmicity of peripheral clocks is among the various physiological effects of glucocorticoids (GCs), which are candidate to zeitgeber, since their circulating levels present robust daily patterns and are one of the major outputs of the mammalian central pacemaker. However, in other vertebrates, such a feature has yet to be clarified as well as if the hormonal regulation is direct or indirect, what are its mechanisms and consequences. Applying qPCR technique, we evaluated the gene expression profile of per1b and cry1b, negative feedback loop members of the molecular machinery of biological clock, in ZEM-2S cells of the teleost Danio rerio. The cells were exposed to photoperiod regimen of 12:12 LD; kept in constant darkness (DD); kept in DD but subject to medium changes or treated with daily pulses of 10-7 M dexamethasone (10-7 M DEXA), a glucocorticoid synthetic analogue. In 12:12 LD, both genes presented temporal variation, with peaks of expression in the light phase. In DD, per1b showed an oscillatory profile with attenuated amplitude, whereas cry1b did not oscillate throughout 24 h. DEXA-free medium changes in constant DD conditions altered significantly per1b and cry1b expression profiles. Nevertheless, DEXA daily pulses promoted a temporal oscillation much more pronounced for per1b, modulating positively or negatively its expression at different time points, whereas cry1b was not susceptible to the hormone. RU 486 at 10-5 M abolished the peak of expression of per1b previously observed at ZT 16. On the other hand, RU 486 at 10-6 M increased the gene expression around 3-fold in comparison to just DEXA treatment. These results confirm ZEM-2S cells as a model of peripheral clocks in culture due to their intrinsec photosensitivity, emphasizing the light/dark cycle as a major synchronizing agent. The glucocorticoid modulates per1b expression, probably through a direct genomic pathway, without excluding however its possible action through membrane receptors, since RU 486 exerted agonistic activity. Glucocorticoids could, therefore, be one of the factors that regulate the complex molecular machinery of zebrafish biological clock

A evolução da vida na terra foi possível graças ao desenvolvimento de mecanismos temporais precisos capazes de ajustar processos fisiológicos que ocorriam no interior do organismo com os ciclos ambientais, promovendo assim, ganhos na capacidade adaptativa e comportamental desses indivíduos. A retina exerce função de suma importância nesse processo através da percepção da informação fótica que possibilita o ajuste dos ritmos circadianos. Nesse tecido, o glutamato apresenta um importante papel tanto na transmissão da informação fótica direcionada ao processo de formação de imagem quanto nos ajustes dos relógios biológicos. O objetivo desse trabalho foi avaliar como o glutamato, aplicado por períodos diferentes (6 e 12h), é capaz de modular a expressão dos genes de relógio na retina de Gallus gallus. Através de diferentes protocolos que envolveram a administração de glutamato na concentração de 100μM por 6 e 12 horas e em diferentes repetições (1 e 3 pulsos) avaliou-se através de PCR quantitativo a expressão dos genes Clock, Per2 e Bmal1. Os diferentes genes de relógio na retina de Gallus gallus apresentam diferentes respostas frente às trocas de meio e frente ao tratamento com o glutamato. O gene Clock responde com ativação da transcrição para ambos os tratamentos, de forma dependente da repetição dos estímulos. Já para o gene Per2 o tratamento com glutamato impõe uma oscilação de expressão com um ritmo ultradiano, enquanto que as trocas de meio não determinam alterações na transcrição. A expressão do gene Bmal1 não é afetada nem por trocas de meio, nem por glutamato. Novos estudos devem ser fomentados no sentido de se elucidar as vias pelas quais o glutamato leva ao perfil de oscilação observado e qual o mecanismo pelo qual a repetição de trocas de meio atua como sinalizador para o estabelecimento da sincronização celular / The evolution of life on earth was possible thanks to the development of precise temporal mechanisms to adjust physiological processes to environmental cycles, thus promoting gains in the individual adaptive and behavioral ability. The retina plays a very important role of paramount importance in this process through the perception of photic information that allows the adjustment of circadian rhythms. In this tissue, glutamate functions in the transmission of photic information directed to both image formation and biological clock entrainment. The aim of this study was to evaluate how glutamate, applied for different periods (6 and 12h), is able to modulate the expression of the clock genes in the retina of Gallus gallus. Using different protocols involving the administration of 100μM glutamate for 6 and 12 hours and with different repetitions (1 and 3 pulses) the expression of Clock, Per2 and Bmal1 genes was evaluated by quantitative PCR. Clock gene responds with activation of transcription to both treatments depending on the repetition of the stimulus. As for Per2 gene, glutamate treatment imposes an oscillation with an ultradian expression rhythm, whereas medium changes do not affect its transcription. The expression of Bmal1 gene is not affected by either medium changes or glutamate. Further studies should be encouraged in order to elucidate the pathways by which glutamate leads to observed oscillation profile, and which mechanism triggered by the repetition of medium changes acts as signal to establish cell synchronization

Os genes relógio são responsáveis pelo ritmo circadiano e homeostase de diversos sistemas biológicos, incluindo o pâncreas endócrino. Nas células β são de grande importância para a regulação do metabolismo e da secreção de insulina (SI), e sua ausência pode levar ao desenvolvimento do diabetes. A NADPH oxidase (NOX) é um complexo enzimático responsável pela produção do ânion superóxido através da redução do oxigênio molecular. Em ilhotas pancreáticas, a NOX participa da regulação do metabolismo da glicose e da SI, através da modulação do estado redox intracelular. O objetivo do nosso estudo foi verificar se a desregulação dos genes relógio mediada pela ausência de Bmal1 seria capaz de modular a NOX e o estado redox nas células β pancreáticas, influenciando assim a SI. Observamos que a ausência de Bmal1 alterou a atividade e expressão da NOX, desregulando o estado redox intracelular. Essas alterações levaram à redução da viabilidade celular e mudanças na resposta à estimulação com glicose, resultando em uma deficiência na principal função da célula β a SI. / Clock genes are responsible for homeostasis and circadian rhythm in various biological systems, including endocrine pancreas. In β -cells, they are important for the regulation of metabolism and insulin secretion (IS), and its absence can lead to development of diabetes. NADPH oxidase (NOX) is an enzymatic complex responsible for production of superoxide anion by reducing molecular oxygen. In pancreatic islets, NOX regulates glucose metabolism and IS through modulation of the intracellular redox state. The aim of our study was to investigate whether dysregulation of clock genes mediated by Bmal1 suppression would be able to modulate NOX activity and redox state in pancreatic β cells, thus influencing the SI. In this work, the lack of Bmal1 altered the activity and expression of NOX, deregulating the intracellular redox state. These changes led to reduced cell viability and changes in cell response after stimulation with glucose, resulting in a deficiency in β cell main function, GSIS.

Daily rhythms of insects are generated by a circadian system localized in the protocerebrum and in the optic lobes of the central nervous system. The circadian system is composed by coupled oscillators connected to input and output pathways. The oscillator generates rhythms by molecular processes, linked in feedback loops. In the input pathways the components are involved in light mediated-transduction. In the output, several neuropeptides are involved. Foragers of the stingless bee Melipona quadrifasciata exhibit a daily activity rhythm. Foragers have been used here to identify circadian components, through three different approaches: I) analysis of gene expression; II) identification of structures in the central nervous system; III) comparative study of neuropeptides possibly related with the circadian system, using Apis mellifera as the reference species. I) Fragments of putative clock genes were cloned. Only period (per) gene showed rhythmic expression, peaked at 1h after lights off. Non statistically significant rhythms were detected in cryptochrome (cry), clock and cycle genes expression. II) Antibodies against PER, CRY (an input pathway protein) and pigment dispersing hormone (an output pathway neuropeptide) evinced several areas in the brain and in the optic lobes. PER and CRY were localized in the optic lobes and in fibers in the protocerebral region, in a rhythmic pattern. PDH was observed in cell bodies in the lateral protocerebrum, in projections in the brain and in some fibers in the optic lobes. III) Neuropeptides probably related to the circadian system, were found in A. mellifera and M. quadrifasciata. Some of them: tachykinin-related peptide, allatostatin, and FMRF-related peptide were rhythmic and present in specie-specific patterns. The circadian system of M. quadrifasciata showed particularities in the putative clock components when compared with A. mellifera and other insects. The expression, localization, distribution and temporal dynamics of the circadian system point out a novel, specific feature / Ritmos diários em insetos são gerados por um sistema circadiano localizado no protocerebrum e nos lobos ópticos do sistema nervoso central. O sistema circadiano é composto por osciladores acoplados às vias de aferência e eferência. O oscilador gera ritmos através de mecanismos moleculares, integrantes de alças de retroalimentação. Nas vias de aferência estão envolvidos componentes que participam da transdução mediada da luz. Diversos neuropeptídeos fazem parte das vias de eferência. Forrageiras da abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata exibem um ritmo diário de atividade. Forrageiras foram utilizadas neste trabalho para identificar componentes circadianos, através de três diferentes abordagens: I) análise da expressão gênica, II) identificação de estruturas no sistema nervoso central, III) estudo comparado de neuropeptídeos possivelmente relacionados com o sistema circadiano, utilizando como espécie referência Apis mellifera. Fragmentos de prováveis genes do relógio foram clonados. Somente o gene period (per) mostrou expressão rítmica, o pico ocorreu 1h após o início do escuro. cryptochrome (cry), clock e cycle não apresentaram diferença estatística na expressão rítmica. I) Anticorpos contra PER, CRY (proteína da via de aferência) e \"pigment dispersing hormone\" (PDH, neuropeptídeo da via de eferência) marcaram diversas áreas no cérebro e nos lobos ópticos. PER e CRY foram localizados nos lobos ópticos, em fibras da região protocerebral, com um padrão rítmico. PDH foi observado em corpos celulares no protocerebrum lateral, em projeções no cérebro e em algumas fibras nos lobos ópticos. II) Neuropeptídeos, provavelmente relacionados com o sistema circadiano, foram detectados em A. mellifera e M. quadrifasciata. Alguns deles: \"tachykinins-related peptides\", alatostatinas, e \"FMRF-related peptides\" são rítmicos, com padrões espécie-específicos. O sistema circadiano de M. quadrifasciata mostrou particularidades nos prováveis componentes do relógio quando comparados com A. mellifera e outros insetos. A expressão, localização, distribuição e dinâmicas temporais apontam para características específicas da organização do sistema circadiano

Já foi demonstrado que o consumo de álcool induz complicações no início do sono e na sua manutenção, mas sua influência na produção de melatonina não é clara. O presente trabalho mostra que ratos machos ingerindo uma solução de etanol 10% apresentam uma curva de produção de melatonina alterada, com menor produção média na noite. Isto pode ser parcialmente explicado por uma redução observada na atividade da enzima TPH e especialmente da AANAT. Também verificamos que a expressão dos genes para ambas enzimas se encontra diminuída. Os resultados mostram um impacto do álcool no início da sinalização da produção de melatonina, com alteração na expressão dos receptores de noradrenalina. Também foi observado que o tratamento modifica o padrão de expressão dos receptores de melatonina MT1 e MT2 no hipocampo, no cerebelo e no núcleo supraquiasmático. Nesta última estrutura também verificamos alterações na expressão dos genes relógio. Estas alterações em conjunto poderiam ocasionar os problemas de memória, aprendizado e sincronização circadiana descritas para pacientes alcoólatras. / It has been demonstrated that alcohol consumption induces complications in sleep onset and maintenance but its influence on melatonin production remains unclear. The present results show that rats receiving 10% ethanol in drinking water for 35 days display an altered melatonin daily profile, with a reduction in the nocturnal mean. This can be partially explained by the reduction in TPH and mainly in AANAT activity. In addition, mRNA expression of both enzymes was also decreased. Upstream in melatonin synthesis pathway, the results showed that noradrenergic signaling is impaired as well. Together, these results state the reasons for the observed melatonin synthesis reduction. Our results also show that alcohol intake causes an alteration in the expression of melatonin receptors MT1 and MT2 in hippocampus, cerebellum and suprachiasmatic nucleus. We have also observed an alteration in the expression of clock genes in the suprachiasmatic nucleus. These alterations are possibly causing problems to the learning, memory process and circadian synchronization.

Cette thèse a étudié l’interaction entre l’obésité induit par la diète et la physiologie fcHFHS) avec un régime gras et sucrée ou un régime normocalorique chez la souris et le rat. Le régime fcHFHS a modifié le profile journalier de prise alimentaire et l’expression de la protéine PER2 dans l’habenula latérale (LHb) chez la souris. Cependant chez le rat, ni la prise alimentaire ni l’expression du gène Per2 dans la LHb n’ont changé, mais des altérations ont été observées dans le noyau accumbens. Chez les rats nourris avec une diète standard ou fcHFHS, le blocage glutamatergique dans la LHb induit une altération de la prise alimentaire dépendant du temps du blocage. Finalement, nous avons étudié le comportement alimentaire chez des souris contrôle et mutantes du gène horloge Npas2 nourris avec le régime fcHFHS. Le comportement alimentaire, néanmoins, était similaire entre les deux génotypes. Les résultats indiquent une relation entre le type de diète et une expression anormale des gènes horloges dans le circuit de la récompense, ainsi comme un rôle important de la LHb dans la prise alimentaire. / This thesis studied the interaction between diet-induced obesity and the 24h variations in behavior and physiology paced by the circadian system. Mice and rats were fed with a free choice high-fat high-sugar diet (fcHFHS). In mice, fcHFHS diet changed day-night eating patterns and PER2 clock-protein expression in the Lateral Habenula (LHb), a food-reward related area. In rats, no feeding patterns or clock-gene changes in LHb were found, however, Per2 gene expression was disrupted in the Nucleus Accumbens, which is indirectly connected to LHb. When blocking pharmacologically the glutamatergic functioning of the LHb, food intake was altered in both chow and fcHFHS-fed rats in a time-dependent manner. Finally, we tested the influence of Npas2 clock-gene on the disruption of rhythmic behavior produced by the fcHFHS-diet using Npas2 mutant and WT mice. Both genotypes, however, displayed similar altered eating patterns caused by the fcHFHS diet. Our findings indicate a relationship between nutrient type and an abnormal clock-gene expression in food reward-related areas, and an important role for the LHb in feeding behavior.