Físicos em Israel e nos Estados Unidos propuseram um novo tipo de padrão de onda viajante - que pode se adaptar ao tamanho do sistema físico no qual está inserido - relatando o trabalho no New Journal of Physics .

De acordo com a teoria, todas as características-chave da oscilação (o número de máximos, mínimos e nós) permanecem os mesmos, em uma ampla gama de tamanhos de host, o que acaba sendo um resultado empolgante.

Os cientistas, David Kessler da Bar Ilan University e Herbert Levine da Rice University, compartilham um interesse na dinâmica de sistemas em desequilíbrio - um tópico que muitas vezes pode lançar luz sobre processos intrincados como aqueles encontrados na natureza.

"Este trabalho começou como uma tentativa de gerar um exemplo interessante de padrões de onda para um livro que estamos escrevendo sobre o campo geral de formação de padrões, "disse Herbert Levine, do Centro de Física Teórica Biológica da Rice University." Os padrões de onda são uma das classes gerais de estruturas de não equilíbrio que podem se formar quando os sistemas são direcionados para longe do equilíbrio. "

Exemplos familiares incluem padrões de ondas viajantes que descrevem a convecção de misturas de fluidos em resposta a gradientes de temperatura. Contudo, os pesquisadores foram atraídos para o comportamento oscilatório exibido pelo sistema MIN - um grupo de proteínas envolvidas na divisão celular de bactérias como a E. coli.

"O sistema MIN é usado para demarcar o centro de uma célula para que ela se divida em duas filhas simétricas, ", disse Levine." Ter um mecanismo que permite que o padrão de onda se 'estique' sem mudar tanto é uma forma lógica de lidar com o crescimento celular. "

Ao modelar o comportamento, os pesquisadores descobriram que - ao contrário de outros exemplos de processos de formação de padrões - o processo em funcionamento aqui não parece ser governado por uma escala de comprimento precisa.

"Por causa disso, as ondas parecem ser mais adaptáveis ​​ao tamanho da região em que vivem, "Levine disse." Esta é uma descoberta interessante do ponto de vista da física pura, mas também pode ter algumas implicações do ponto de vista biológico. "

O resultado pode abrir caminho para novos insights sobre como as proteínas são capazes de se auto-organizar e "mapear" com precisão a superfície de uma célula à medida que ela cresce. E, em princípio, esse conhecimento pode um dia ajudar no desenvolvimento de medicamentos, alertando os cientistas sobre as formas de interferir na disseminação de bactérias nocivas.