A célula eucariótica é a unidade básica de animais e plantas. Através do microscópio, parece altamente estruturado e subdividido em muitos compartimentos delimitados por membrana. Cada compartimento tem uma função específica, e sua membrana é povoada por moléculas específicas. Como a célula preserva essa incrível ordem interna, e (na ausência de patologias) não se degradam em um grupo informe de moléculas? Tal degradação é combatida por um processo contínuo de classificação molecular, pelo qual moléculas semelhantes são coletadas e enviadas para os destinos "certos", semelhantemente ao que acontece quando uma casa é mantida limpa e arrumada pelas tarefas diárias. Ainda é misterioso, Contudo, como uma célula viva pode realizar essa tarefa sem um supervisor direcionando-a.

Em um recente Cartas de revisão física papel, uma colaboração de pesquisadores do Politecnico di Torino, Università di Torino, Instituto Italiano de Medicina Genômica - IIGM, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare — INFN, e Instituto Landau de Física Teórica (Moscou), hipotetiza que este processo de classificação molecular emerge da combinação de dois mecanismos espontâneos. O primeiro mecanismo é a propensão de moléculas semelhantes se agregarem nas membranas na forma de 'manchas, 'ou' gotículas, 'da mesma forma que gotículas de água se formam em uma nuvem de vapor que é resfriada. O segundo mecanismo é a tendência de tais gotículas dobrarem a membrana, levando à formação e posterior separação de pequenas vesículas enriquecidas nos componentes moleculares das gotículas originais. Os vários compartimentos de membrana da célula eucariótica agem, portanto, de forma semelhante aos vasos e tubos de um destilador natural, ou alambique, que continuamente classifica e redireciona os componentes moleculares para os destinos apropriados.

No trabalho publicado, este processo de classificação molecular é estudado com ferramentas matemáticas e simulações de computador, mostrando que a propensão à agregação é o principal parâmetro de controle do processo. Para cada grupo de moléculas existe um valor ideal deste parâmetro (nenhum muito grande, nem muito pequeno), de modo que o processo de classificação ocorra com a velocidade máxima possível. Na realidade, alguma propensão à agregação molecular é necessária para conduzir o processo, mas quando a propensão à agregação é muito grande, as moléculas "congelam" em um grande número de pequenas gotículas que crescem muito lentamente, e o processo geral de classificação fica mais lento. As observações experimentais deste processo de destilação em células isoladas dos vasos sanguíneos do cordão umbilical humano confirmam este quadro teórico, e sugerem que a evolução pode ter levado as células a trabalhar na região de parâmetro ideal, onde o processo de classificação atinge a eficiência máxima.

Essas descobertas são de particular interesse, uma vez que a má regulação da classificação molecular é uma marca registrada de patologias graves, como o câncer. A identificação teórica dos parâmetros que controlam o processo é um primeiro passo importante para um melhor entendimento da origem de tais rupturas e do desenvolvimento de terapias.