Les ovules sont parmi les plus grandes cellules du règne animal. S'il n'est déplacé que par les bousculades aléatoires des molécules d'eau, une protéine peut mettre des heures, voire des jours, à dériver d'un côté d'un ovule en formation à l'autre. Heureusement, la nature a développé un moyen plus rapide :des tourbillons transcellulaires dans les ovules immatures d'animaux tels que les souris, poisson zèbre et mouches des fruits. Ces vortex permettent des déplacements intercellulaires qui ne prennent qu'une fraction du temps. Mais jusqu'à maintenant, les scientifiques ne savaient pas comment ces flux cruciaux se formaient.

En utilisant la modélisation mathématique, les chercheurs ont maintenant une réponse. Les gyres résultent du comportement collectif de tubes moléculaires en forme de bâtonnets appelés microtubules qui s'étendent vers l'intérieur à partir des membranes des cellules, les chercheurs rapportent le 13 janvier dans Lettres d'examen physique .

« Bien que l'on ne comprenne pas grand-chose à propos de la fonction biologique de ces flux, ils distribuent les nutriments et autres facteurs qui organisent le plan corporel et guident le développement, " déclare David Stein, co-auteur principal de l'étude, chercheur au Centre de biologie computationnelle (CCB) du Flatiron Institute à New York. Compte tenu de l'étendue des écoulements tourbillonnants observés dans tout le règne animal, "ils sont probablement même chez les humains."

Gabriele De Canio, chercheur à l'Université de Cambridge, co-dirigé l'étude avec Stein. Leurs co-auteurs étaient le directeur du CCB et professeur à l'Université de New York Michael Shelley et les professeurs de Cambridge Eric Lauga et Raymond Goldstein.

Les scientifiques étudient les flux cellulaires depuis la fin du XVIIIe siècle, lorsque le physicien italien Bonaventura Corti a scruté l'intérieur des cellules à l'aide de son microscope. Il a vu des fluides en mouvement constant, mais les scientifiques n'ont compris les mécanismes à l'origine de ces flux qu'au 20ème siècle, quand ils ont identifié la source du mouvement :des moteurs moléculaires qui marchent le long des microtubules. Ces moteurs transportent de grandes charges biologiques telles que des lipides. Faire passer la cargaison à travers les fluides relativement épais d'une cellule, c'est comme faire glisser un ballon de plage dans du miel. Lorsque les charges utiles se déplacent dans le fluide, le fluide bouge aussi, créer un petit courant.