Rôle de photorécepteurs atypiques dans la transmission des effets directs et circadiens de la lumière chez un vertébré diurne

La lumière exerce une influence majeure sur la physiologie et le comportement de la plupart des organismes. En particulier, elle synchronise les rythmes circadiens par un processus appelé photoentrainement. Chez les mammifères, le photoentrainement dépend de la rétine, et plus particulièrement d'une classe de cellules ganglionnaires de la rétine (RGCs) exprimant le photopigment mélanopsine (opn4). Ces RGCs sont intrinsèquement sensibles à la lumière bleue et sont appelés ipRGCs pour "intrinsically photosensitives RGCs". Les ipRGCs intègrent l'information lumineuse médiée par la mélanopsine avec celle provenant des photorécepteurs classiques pour contrôler le photoentrainement mais aussi le masking, un effet direct de suppression ou d'élévation de l'activité locomotrice par la lumière. Bien que les ipRGCs soient les médiateurs des effets circadiens et directs de la lumière sur le comportement des mammifères, leurs rôles chez les vertébrés non mammifères ne sont pas élucidés. Grâce à son développement externe rapide, à sa transparence et à sa capacité de manipulation génétique facile et d'analyse comportementale à haut débit, le poisson zèbre (PZ) est apparu comme un puissant modèle de vertébré diurne non mammifère pour la chronobiologie. Contrairement aux mammifères, la rétine n'est pas la seule structure photosensible chez le PZ. En particulier chez cette espèce, la glande pinéale contient des photorécepteurs et des neurones de projection (PNs, équivalent des RGCs) et peut donc recevoir une information lumineuse et la transmettre au cerveau. De plus, tous les organes adultes du PZ testés, y compris la glande pinéale, sont directement photoentraînables lorsqu'ils sont placés en culture. Il reste donc à déterminer quels sont les rôles respectifs de la photodétection périphérique (au niveau de tous les organes) et de la photodétection centrale (au niveau de structures spécialisées telles que la rétine et la glande pinéale) dans le photoentraînement. Nous nous sommes intéressé.e.s aux rôles des gènes de mélanopsine et des cellules les exprimant chez le PZ. Parmi les 5 gènes de mélanopsine présents chez cette espèce, opn4xa et opn4b sont exprimés dans les RGCs larvaires. De plus, nous avons montré qu'opn4xa est exprimé dans une sous-population de PNs. Ainsi, opn4xa définit une nouvelle population de PNs présentant une photosensibilité à la lumière bleue et verte dépendante d'opn4xa et qui fonctionne en mode LIGHT ON (Publications 1,2). Dans un second temps, nous avons cherché à comprendre la fonction des RGCs (opn4xa+ et opn4xa- - mutant lakritz -) et de la photosensibilité intrinsèque des RGCs et PN opn4xa+ (mutant opn4xa) dans l'influence directe et circadienne de la lumière sur l'activité locomotrice chez la larve de PZ. Nous avons trouvé que les RGCs sont impliqués dans le masking et la réponse locomotrice aux transitions lumineuses, mais indépendamment de la photosensibilité pilotée par opn4xa. Enfin, les mutants opn4xa-/-, lakritz-/- et opn4xa -/- ; lakritz -/- n'ont montré aucun défaut de photoentraînement à un pulse de lumière blanche administré au début de la nuit suggérant que la photodétection de la rétine (y compris celle des ipRGCs) et la photodétection pilotée par la mélanopsine opn4xa ne sont pas nécessaires au photoentraînement chez la larve de PZ (Publication 2). Ces résultats soulèvent des différences majeures dans le photoentrainement circadien chez les mammifères et le poisson zèbre.Light has a profound influence on the physiology and behaviour of living organisms. In particular, light synchronize circadian rhythms through a process referred to as photoentrainment. In mammals, photoentrainment depends on the retina, and more particularly on a specific subtype of Retinal Ganglion Cells (RGCs) expressing the photopigment melanopsin (opn4). These RGCs are intrinsically sensitive to blue light and are hence referred to as ipRGCs for "intrinsically photosensitive RGCs". ipRGCs function as a hub which integrate photic information from melanopsin-evoked responses with rod and cone photoreceptor influences to control, among other things, photoentrainment and masking, a direct suppressive or elevating effect of light on locomotor activity. While ipRGCs mediate circadian and direct effects of light on behaviour in mammals, it is unclear if these roles are conserved in non-mammalian species. Due to its fast external development, transparency and capacity for easy genetic manipulation and high-throughput behavioural analysis, the zebrafish has emerged as a powerful non-mammalian diurnal vertebrate model for chronobiology. In contrast to mammals, the retina is not the only photosensitive structure: in particular, the zebrafish pineal gland contains photoreceptors and projection neurons (PNs, equivalent of RGCs) and thus can receive and transmit light information. In addition, all zebrafish adult organs tested, including the pineal gland, are directly photoentrainable when placed in culture. It therefore remains to be determined what are the respective roles of peripheral (at the organ level) versus central photodetection (from specialized structures such as the retina and pineal gland) for photoentrainment. We thus ought to determine the function of melanopsin genes and melanopsin expressing cells in the zebrafish. Among the 5 zebrafish melanopsin genes, opn4xa and opn4b are expressed in larval RGCs. We furthermore showed that opn4xa is expressed in a subpopulation of PNs. Therefore, opn4xa defines a novel population of PN exhibiting an opn4xa-dependant photosensitivity to blue and green light in a LIGHT ON mode (Publications 1,2). With different mutant lines, we then tested the role of RGCs (opn4xa+ and opn4xa- RGCs - lakritz mutant -) and of the intrinsic photosensibility of opn4xa+ RGCs and PN (opn4xa mutant) in the direct and circadian influence of light on locomotor activity in zebrafish larvae. We found RGCs to be involved in masking and the locomotor response to light transitions, but regardless of their opn4xa+ driven photosensibility. Finally, both opn4xa-/-, lakritz-/- and opn4xa-/-; lakritz-/- mutants did not show any defect of photoentrainment to a white pulse of light administered at the beginning of the night (Publication 2). Thus both the photodetection from the retina, (including ipRGCs) and the photodetection driven by the melanopsin opn4xa seem dispensable for circadian photoentrainment in zebrafish larvae. This highlights further differences between the organization of the mammalian and zebrafish circadian system and more particularly on the structure(s) involved in photoentrainment

A novel subtype of pineal projection neurons expressing melanopsin share a common developmental program with classical projection neurons

The zebrafish pineal organ is a photoreceptive structure containing two main neuronal populations (photoreceptors and projections neurons). Here we describe a new pineal cell type that harbors both characteristics of projection neurons and photoreceptors. Indeed, a subpopulation of projection neurons expresses the melanopsin gene opn4xa suggesting photoreceptive properties. This population of hybrid cell fates, share a similar behaviour regarding dependency for BMP and Notch signalling pathways with classical non-photosensitive projection neurons (PNs) suggesting they are closer to the PN population. We describe two distinct types of activity within PNs: an achromatic LIGHT OFF activity in opn4xa-PNs and a LIGHT ON activity elicited by green and blue light in opn4xa+ PNs. Altogether the discovery and characterization of opn4xa+ PNs suggest a previously unanticipated heterogeneity in the projection neuron population

Rôle de photorécepteurs atypiques dans la transmission des effets directs et circadiens de la lumière chez un vertébré diurne

Light has a profound influence on the physiology and behaviour of living organisms. In particular, light synchronize circadian rhythms through a process referred to as photoentrainment. In mammals, photoentrainment depends on the retina, and more particularly on a specific subtype of Retinal Ganglion Cells (RGCs) expressing the photopigment melanopsin (opn4). These RGCs are intrinsically sensitive to blue light and are hence referred to as ipRGCs for "intrinsically photosensitive RGCs". ipRGCs function as a hub which integrate photic information from melanopsin-evoked responses with rod and cone photoreceptor influences to control, among other things, photoentrainment and masking, a direct suppressive or elevating effect of light on locomotor activity. While ipRGCs mediate circadian and direct effects of light on behaviour in mammals, it is unclear if these roles are conserved in non-mammalian species. Due to its fast external development, transparency and capacity for easy genetic manipulation and high-throughput behavioural analysis, the zebrafish has emerged as a powerful non-mammalian diurnal vertebrate model for chronobiology. In contrast to mammals, the retina is not the only photosensitive structure: in particular, the zebrafish pineal gland contains photoreceptors and projection neurons (PNs, equivalent of RGCs) and thus can receive and transmit light information. In addition, all zebrafish adult organs tested, including the pineal gland, are directly photoentrainable when placed in culture. It therefore remains to be determined what are the respective roles of peripheral (at the organ level) versus central photodetection (from specialized structures such as the retina and pineal gland) for photoentrainment. We thus ought to determine the function of melanopsin genes and melanopsin expressing cells in the zebrafish. Among the 5 zebrafish melanopsin genes, opn4xa and opn4b are expressed in larval RGCs. We furthermore showed that opn4xa is expressed in a subpopulation of PNs. Therefore, opn4xa defines a novel population of PN exhibiting an opn4xa-dependant photosensitivity to blue and green light in a LIGHT ON mode (Publications 1,2). With different mutant lines, we then tested the role of RGCs (opn4xa+ and opn4xa- RGCs - lakritz mutant -) and of the intrinsic photosensibility of opn4xa+ RGCs and PN (opn4xa mutant) in the direct and circadian influence of light on locomotor activity in zebrafish larvae. We found RGCs to be involved in masking and the locomotor response to light transitions, but regardless of their opn4xa+ driven photosensibility. Finally, both opn4xa-/-, lakritz-/- and opn4xa-/-; lakritz-/- mutants did not show any defect of photoentrainment to a white pulse of light administered at the beginning of the night (Publication 2). Thus both the photodetection from the retina, (including ipRGCs) and the photodetection driven by the melanopsin opn4xa seem dispensable for circadian photoentrainment in zebrafish larvae. This highlights further differences between the organization of the mammalian and zebrafish circadian system and more particularly on the structure(s) involved in photoentrainment.La lumière exerce une influence majeure sur la physiologie et le comportement de la plupart des organismes. En particulier, elle synchronise les rythmes circadiens par un processus appelé photoentrainement. Chez les mammifères, le photoentrainement dépend de la rétine, et plus particulièrement d'une classe de cellules ganglionnaires de la rétine (RGCs) exprimant le photopigment mélanopsine (opn4). Ces RGCs sont intrinsèquement sensibles à la lumière bleue et sont appelés ipRGCs pour "intrinsically photosensitives RGCs". Les ipRGCs intègrent l'information lumineuse médiée par la mélanopsine avec celle provenant des photorécepteurs classiques pour contrôler le photoentrainement mais aussi le masking, un effet direct de suppression ou d'élévation de l'activité locomotrice par la lumière. Bien que les ipRGCs soient les médiateurs des effets circadiens et directs de la lumière sur le comportement des mammifères, leurs rôles chez les vertébrés non mammifères ne sont pas élucidés. Grâce à son développement externe rapide, à sa transparence et à sa capacité de manipulation génétique facile et d'analyse comportementale à haut débit, le poisson zèbre (PZ) est apparu comme un puissant modèle de vertébré diurne non mammifère pour la chronobiologie. Contrairement aux mammifères, la rétine n'est pas la seule structure photosensible chez le PZ. En particulier chez cette espèce, la glande pinéale contient des photorécepteurs et des neurones de projection (PNs, équivalent des RGCs) et peut donc recevoir une information lumineuse et la transmettre au cerveau. De plus, tous les organes adultes du PZ testés, y compris la glande pinéale, sont directement photoentraînables lorsqu'ils sont placés en culture. Il reste donc à déterminer quels sont les rôles respectifs de la photodétection périphérique (au niveau de tous les organes) et de la photodétection centrale (au niveau de structures spécialisées telles que la rétine et la glande pinéale) dans le photoentraînement. Nous nous sommes intéressé.e.s aux rôles des gènes de mélanopsine et des cellules les exprimant chez le PZ. Parmi les 5 gènes de mélanopsine présents chez cette espèce, opn4xa et opn4b sont exprimés dans les RGCs larvaires. De plus, nous avons montré qu'opn4xa est exprimé dans une sous-population de PNs. Ainsi, opn4xa définit une nouvelle population de PNs présentant une photosensibilité à la lumière bleue et verte dépendante d'opn4xa et qui fonctionne en mode LIGHT ON (Publications 1,2). Dans un second temps, nous avons cherché à comprendre la fonction des RGCs (opn4xa+ et opn4xa- - mutant lakritz -) et de la photosensibilité intrinsèque des RGCs et PN opn4xa+ (mutant opn4xa) dans l'influence directe et circadienne de la lumière sur l'activité locomotrice chez la larve de PZ. Nous avons trouvé que les RGCs sont impliqués dans le masking et la réponse locomotrice aux transitions lumineuses, mais indépendamment de la photosensibilité pilotée par opn4xa. Enfin, les mutants opn4xa-/-, lakritz-/- et opn4xa -/- ; lakritz -/- n'ont montré aucun défaut de photoentraînement à un pulse de lumière blanche administré au début de la nuit suggérant que la photodétection de la rétine (y compris celle des ipRGCs) et la photodétection pilotée par la mélanopsine opn4xa ne sont pas nécessaires au photoentraînement chez la larve de PZ (Publication 2). Ces résultats soulèvent des différences majeures dans le photoentrainement circadien chez les mammifères et le poisson zèbre

Role of atypical photoreceptors as mediators of the direct and circadian effects of light in a diurnal vertebrate

La lumière exerce une influence majeure sur la physiologie et le comportement de la plupart des organismes. En particulier, elle synchronise les rythmes circadiens par un processus appelé photoentrainement. Chez les mammifères, le photoentrainement dépend de la rétine, et plus particulièrement d'une classe de cellules ganglionnaires de la rétine (RGCs) exprimant le photopigment mélanopsine (opn4). Ces RGCs sont intrinsèquement sensibles à la lumière bleue et sont appelés ipRGCs pour "intrinsically photosensitives RGCs". Les ipRGCs intègrent l'information lumineuse médiée par la mélanopsine avec celle provenant des photorécepteurs classiques pour contrôler le photoentrainement mais aussi le masking, un effet direct de suppression ou d'élévation de l'activité locomotrice par la lumière. Bien que les ipRGCs soient les médiateurs des effets circadiens et directs de la lumière sur le comportement des mammifères, leurs rôles chez les vertébrés non mammifères ne sont pas élucidés. Grâce à son développement externe rapide, à sa transparence et à sa capacité de manipulation génétique facile et d'analyse comportementale à haut débit, le poisson zèbre (PZ) est apparu comme un puissant modèle de vertébré diurne non mammifère pour la chronobiologie. Contrairement aux mammifères, la rétine n'est pas la seule structure photosensible chez le PZ. En particulier chez cette espèce, la glande pinéale contient des photorécepteurs et des neurones de projection (PNs, équivalent des RGCs) et peut donc recevoir une information lumineuse et la transmettre au cerveau. De plus, tous les organes adultes du PZ testés, y compris la glande pinéale, sont directement photoentraînables lorsqu'ils sont placés en culture. Il reste donc à déterminer quels sont les rôles respectifs de la photodétection périphérique (au niveau de tous les organes) et de la photodétection centrale (au niveau de structures spécialisées telles que la rétine et la glande pinéale) dans le photoentraînement. Nous nous sommes intéressé.e.s aux rôles des gènes de mélanopsine et des cellules les exprimant chez le PZ. Parmi les 5 gènes de mélanopsine présents chez cette espèce, opn4xa et opn4b sont exprimés dans les RGCs larvaires. De plus, nous avons montré qu'opn4xa est exprimé dans une sous-population de PNs. Ainsi, opn4xa définit une nouvelle population de PNs présentant une photosensibilité à la lumière bleue et verte dépendante d'opn4xa et qui fonctionne en mode LIGHT ON (Publications 1,2). Dans un second temps, nous avons cherché à comprendre la fonction des RGCs (opn4xa+ et opn4xa- - mutant lakritz -) et de la photosensibilité intrinsèque des RGCs et PN opn4xa+ (mutant opn4xa) dans l'influence directe et circadienne de la lumière sur l'activité locomotrice chez la larve de PZ. Nous avons trouvé que les RGCs sont impliqués dans le masking et la réponse locomotrice aux transitions lumineuses, mais indépendamment de la photosensibilité pilotée par opn4xa. Enfin, les mutants opn4xa-/-, lakritz-/- et opn4xa -/- ; lakritz -/- n'ont montré aucun défaut de photoentraînement à un pulse de lumière blanche administré au début de la nuit suggérant que la photodétection de la rétine (y compris celle des ipRGCs) et la photodétection pilotée par la mélanopsine opn4xa ne sont pas nécessaires au photoentraînement chez la larve de PZ (Publication 2). Ces résultats soulèvent des différences majeures dans le photoentrainement circadien chez les mammifères et le poisson zèbre.Light has a profound influence on the physiology and behaviour of living organisms. In particular, light synchronize circadian rhythms through a process referred to as photoentrainment. In mammals, photoentrainment depends on the retina, and more particularly on a specific subtype of Retinal Ganglion Cells (RGCs) expressing the photopigment melanopsin (opn4). These RGCs are intrinsically sensitive to blue light and are hence referred to as ipRGCs for "intrinsically photosensitive RGCs". ipRGCs function as a hub which integrate photic information from melanopsin-evoked responses with rod and cone photoreceptor influences to control, among other things, photoentrainment and masking, a direct suppressive or elevating effect of light on locomotor activity. While ipRGCs mediate circadian and direct effects of light on behaviour in mammals, it is unclear if these roles are conserved in non-mammalian species. Due to its fast external development, transparency and capacity for easy genetic manipulation and high-throughput behavioural analysis, the zebrafish has emerged as a powerful non-mammalian diurnal vertebrate model for chronobiology. In contrast to mammals, the retina is not the only photosensitive structure: in particular, the zebrafish pineal gland contains photoreceptors and projection neurons (PNs, equivalent of RGCs) and thus can receive and transmit light information. In addition, all zebrafish adult organs tested, including the pineal gland, are directly photoentrainable when placed in culture. It therefore remains to be determined what are the respective roles of peripheral (at the organ level) versus central photodetection (from specialized structures such as the retina and pineal gland) for photoentrainment. We thus ought to determine the function of melanopsin genes and melanopsin expressing cells in the zebrafish. Among the 5 zebrafish melanopsin genes, opn4xa and opn4b are expressed in larval RGCs. We furthermore showed that opn4xa is expressed in a subpopulation of PNs. Therefore, opn4xa defines a novel population of PN exhibiting an opn4xa-dependant photosensitivity to blue and green light in a LIGHT ON mode (Publications 1,2). With different mutant lines, we then tested the role of RGCs (opn4xa+ and opn4xa- RGCs - lakritz mutant -) and of the intrinsic photosensibility of opn4xa+ RGCs and PN (opn4xa mutant) in the direct and circadian influence of light on locomotor activity in zebrafish larvae. We found RGCs to be involved in masking and the locomotor response to light transitions, but regardless of their opn4xa+ driven photosensibility. Finally, both opn4xa-/-, lakritz-/- and opn4xa-/-; lakritz-/- mutants did not show any defect of photoentrainment to a white pulse of light administered at the beginning of the night (Publication 2). Thus both the photodetection from the retina, (including ipRGCs) and the photodetection driven by the melanopsin opn4xa seem dispensable for circadian photoentrainment in zebrafish larvae. This highlights further differences between the organization of the mammalian and zebrafish circadian system and more particularly on the structure(s) involved in photoentrainment

Functional heterogeneity in the pineal projection neurons of zebrafish

International audienc

Analysis of photoentrainment in the diurnal zebrafish suggests a profound divergence with nocturnal rodents

Abstract The eye is instrumental for controlling circadian rhythms in nocturnal mammals. Here, we address the conservation of this function in the zebrafish, a diurnal vertebrate. Using lakritz (lak) mutant larvae, which lack retinal ganglion cells (RGCs), we show that while a functional eye is required for a phenomenon known as masking, it is largely dispensable for the establishment of circadian rhythms of locomotor activity. Furthermore, the eye is dispensable for the induction of a phase delay following a pulse of white light at CT 16 but contributes to the induction of a phase advance upon a pulse of white light at CT21. Melanopsin photopigments are important mediators of photoentrainment in nocturnal mammals. One of the zebrafish melanopsin genes, opn4xa, is expressed in RGCs but also in photosensitive projection neurons in the pineal gland. To address the role of this photopigment, we generated an opn4xa mutant. Abrogating opn4xa has no effect on masking and circadian rhythms of locomotor activity, or for the induction of phase shifts, but is required for period length control when larvae are subjected to constant light. Finally, analysis of opn4xa;lak double mutant larvae did not reveal redundancy between the function of the eye and Opn4xa in the pineal for photoentrainment or phase shifts after light pulses. Our results challenge the dogma that the eye as the sole mediator of light influences on circadian rhythms and highlight profound differences in the circadian system and photoentrainment between different animal models. Significance statement The eye in general and melanopsin expressing cells in particular are crucial for circadian rhythms in nocturnal mammals, most notably during photoentrainment, by which circadian rhythms adapt to a changing light environment. In marked contrast to this, we show that in the diurnal zebrafish the eye and photosensitivity dependent on the melanopsin gene opn4xa, which expressed in both the eye and the pineal gland, are largely dispensable for correct circadian rhythms. These results provide the first insight that the light sensors orchestrating circadian rhythms are different between animal models raising the intriguing possibility that vertebrates might employ different molecular/cellular circuits for photoentrainment depending on their phylogeny and/or temporal niche

Contribution of the eye and of opn4xa function to circadian photoentrainment in the diurnal zebrafish

The eye is instrumental for controlling circadian rhythms in mice and human. Here, we address the conservation of this function in the zebrafish, a diurnal vertebrate. Using lakritz (lak) mutant larvae, which lack retinal ganglion cells (RGCs), we show that while a functional eye contributes to masking, it is largely dispensable for the establishment of circadian rhythms of locomotor activity. Furthermore, the eye is dispensable for the induction of a phase delay following a pulse of white light at CT 16 but contributes to the induction of a phase advance upon a pulse of white light at CT21. Melanopsin photopigments are important mediators of photoentrainment, as shown in nocturnal mammals. One of the zebrafish melanopsin genes, opn4xa, is expressed in RGCs but also in photosensitive projection neurons in the pineal gland. Pineal opn4xa+ projection neurons function in a LIGHT ON manner in contrast to other projection neurons which function in a LIGHT OFF mode. We generated an opn4xa mutant in which the pineal LIGHT ON response is impaired. This mutation has no effect on masking and circadian rhythms of locomotor activity, or for the induction of phase shifts, but slightly modifies period length when larvae are subjected to constant light. Finally, analysis of opn4xa;lak double mutant larvae did not reveal redundancy between the function of the eye and opn4xa in the pineal for the control of phase shifts after light pulses. Our results support the idea that the eye is not the sole mediator of light influences on circadian rhythms of locomotor activity and highlight differences in the circadian system and photoentrainment of behaviour between different animal models

Contribution of the eye and of opn4xa function to circadian photoentrainment in the diurnal zebrafish

International audienceThe eye is instrumental for controlling circadian rhythms in mice and human. Here, we address the conservation of this function in the zebrafish, a diurnal vertebrate. Using lakritz (lak) mutant larvae, which lack retinal ganglion cells (RGCs), we show that while a functional eye contributes to masking, it is largely dispensable for the establishment of circadian rhythms of locomotor activity. Furthermore, the eye is dispensable for the induction of a phase delay following a pulse of white light at CT 16 but contributes to the induction of a phase advance upon a pulse of white light at CT21. Melanopsin photopigments are important mediators of photoentrainment, as shown in nocturnal mammals. One of the zebrafish melanopsin genes, opn4xa, is expressed in RGCs but also in photosensitive projection neurons in the pineal gland. Pineal opn4xa+ projection neurons function in a LIGHT ON manner in contrast to other projection neurons which function in a LIGHT OFF mode. We generated an opn4xa mutant in which the pineal LIGHT ON response is impaired. This mutation has no effect on masking and circadian rhythms of locomotor activity, or for the induction of phase shifts, but slightly modifies period length when larvae are subjected to constant light. Finally, analysis of opn4xa;lak double mutant larvae did not reveal redundancy between the function of the eye and opn4xa in the pineal for the control of phase shifts after light pulses. Our results support the idea that the eye is not the sole mediator of light influences on circadian rhythms of locomotor activity and highlight differences in the circadian system and photoentrainment of behaviour between different animal models

Contribution of the eye and of opn4xa function to circadian photoentrainment in the diurnal zebrafish.

The eye is instrumental for controlling circadian rhythms in mice and human. Here, we address the conservation of this function in the zebrafish, a diurnal vertebrate. Using lakritz (lak) mutant larvae, which lack retinal ganglion cells (RGCs), we show that while a functional eye contributes to masking, it is largely dispensable for the establishment of circadian rhythms of locomotor activity. Furthermore, the eye is dispensable for the induction of a phase delay following a pulse of white light at CT 16 but contributes to the induction of a phase advance upon a pulse of white light at CT21. Melanopsin photopigments are important mediators of photoentrainment, as shown in nocturnal mammals. One of the zebrafish melanopsin genes, opn4xa, is expressed in RGCs but also in photosensitive projection neurons in the pineal gland. Pineal opn4xa+ projection neurons function in a LIGHT ON manner in contrast to other projection neurons which function in a LIGHT OFF mode. We generated an opn4xa mutant in which the pineal LIGHT ON response is impaired. This mutation has no effect on masking and circadian rhythms of locomotor activity, or for the induction of phase shifts, but slightly modifies period length when larvae are subjected to constant light. Finally, analysis of opn4xa;lak double mutant larvae did not reveal redundancy between the function of the eye and opn4xa in the pineal for the control of phase shifts after light pulses. Our results support the idea that the eye is not the sole mediator of light influences on circadian rhythms of locomotor activity and highlight differences in the circadian system and photoentrainment of behaviour between different animal models