Natuurkundigen in Israël en de VS hebben een nieuw type lopende golfpatroon voorgesteld - een die zich kan aanpassen aan de grootte van het fysieke systeem waarin het is ingebed - en rapporteren het werk in de Nieuw tijdschrift voor natuurkunde .

Volgens de theorie, alle belangrijke kenmerken van de oscillatie (het aantal maxima, minima en knooppunten) hetzelfde blijven, over een zeer breed scala van gastheergroottes, wat een spannend resultaat blijkt te zijn.

De wetenschappers, David Kessler van Bar Ilan University en Herbert Levine van Rice University, delen een interesse in de dynamiek van niet-evenwichtssystemen - een onderwerp dat vaak licht kan werpen op ingewikkelde processen zoals die in de natuur worden aangetroffen.

"Dit werk begon als een poging om een ​​interessant voorbeeld van golfpatronen te genereren voor een boek dat we schrijven over het algemene veld van patroonvorming, "Zei Herbert Levine van het Centrum voor Theoretische Biologische Fysica van de Rice University. "Golfpatronen zijn een van de algemene klassen van niet-evenwichtsstructuren die kunnen ontstaan ​​wanneer systemen ver van evenwicht worden gedreven."

Bekende voorbeelden zijn lopende golfpatronen die de convectie van vloeistofmengsels beschrijven als reactie op temperatuurgradiënten. Echter, de onderzoekers werden aangetrokken door het oscillerende gedrag van het MIN-systeem - een groep eiwitten die betrokken zijn bij de celdeling van bacteriën zoals E.Coli.

"Het MIN-systeem wordt gebruikt om het midden van een cel af te bakenen zodat het zich in twee symmetrische dochters verdeelt, "Zei Levine. "Het hebben van een mechanisme waarmee het golfpatroon kan 'uitrekken' zonder al te veel te veranderen, is een logische manier om met deze celgroei om te gaan."

Door het gedrag te modelleren, de onderzoekers ontdekten dat - in tegenstelling tot andere voorbeelden van patroonvormende processen - het proces dat hier aan het werk is, niet lijkt te worden bepaald door een precieze lengteschaal.

"Daarom, de golven lijken zich beter aan te passen aan de grootte van de regio waarin ze leven, Levine zei. "Dit is een interessante bevinding vanuit een puur natuurkundig perspectief, maar het kan ook enkele implicaties hebben vanuit biologisch oogpunt."

Het resultaat zou de weg kunnen banen voor nieuwe inzichten in hoe eiwitten in staat zijn om het oppervlak van een cel tijdens het groeien zelf te organiseren en nauwkeurig in kaart te brengen. En, in principe, deze kennis kan ooit helpen bij de ontwikkeling van geneesmiddelen door wetenschappers te wijzen op manieren om de verspreiding van schadelijke bacteriën te belemmeren.