I fisici in Israele e negli Stati Uniti hanno proposto un nuovo tipo di modello d'onda viaggiante, uno che può adattarsi alle dimensioni del sistema fisico in cui è incorporato, riportando il lavoro nel Nuovo Giornale di Fisica .

Secondo la teoria, tutte le caratteristiche chiave dell'oscillazione (il numero di massimi, minimi e nodi) rimangono gli stessi, su una gamma molto ampia di dimensioni degli host, che si rivela un risultato entusiasmante.

Gli scienziati, David Kessler della Bar Ilan University e Herbert Levine della Rice University, condividono un interesse per le dinamiche dei sistemi di non equilibrio - un argomento che spesso può far luce su processi complessi come quelli che si trovano in natura.

"Questo lavoro è iniziato come un tentativo di generare un interessante esempio di modelli d'onda per un libro che stiamo scrivendo sul campo generale della formazione del modello, " ha detto Herbert Levine del Centro di Fisica Teorica Biologica della Rice University. "I modelli d'onda sono una delle classi generali di strutture di non equilibrio che possono formarsi quando i sistemi sono spinti lontano dall'equilibrio".

Esempi familiari includono modelli di onde in movimento che descrivono la convezione di miscele di fluidi in risposta a gradienti di temperatura. Però, i ricercatori sono stati attratti dal comportamento oscillatorio mostrato dal sistema MIN, un gruppo di proteine ​​coinvolte nella divisione cellulare di batteri come E.Coli.

"Il sistema MIN viene utilizzato per delimitare il centro di una cellula in modo che si divida in due figlie simmetriche, " ha detto Levine. "Avere un meccanismo che consente al modello d'onda di 'allungarsi' senza cambiare molto è un modo logico per affrontare questa crescita cellulare".

Modellando il comportamento, i ricercatori hanno scoperto che, a differenza di altri esempi di processi di formazione di modelli, il processo in atto qui non sembra essere governato da una precisa scala di lunghezza.

"A causa di ciò, le onde sembrano essere più adattabili alle dimensioni della regione in cui vivono, " ha detto Levine. "Questa è una scoperta interessante da una prospettiva di pura fisica, ma può anche avere alcune implicazioni da un punto di vista biologico".

Il risultato potrebbe aprire la strada a nuove intuizioni su come le proteine ​​sono in grado di auto-organizzarsi e di "mappare" accuratamente la superficie di una cellula man mano che cresce. E, in linea di principio, questa conoscenza potrebbe un giorno aiutare nello sviluppo di farmaci avvertendo gli scienziati sui modi per interferire con la diffusione di batteri nocivi.