Científicos confirman similitud estructural encontrada tanto en las células humanas como en las estrellas de neutrones
Publicado por melvecs
Formas similares -estructuras que consisten en hojas apiladas conectadas con rampas helicoidales- han sido encontradas en el citoplasma celular (izquierda) y en estrellas de neutrones (derecha).
Los seres humanos podemos estar más alineados con el universo de lo que nos damos cuenta. Según la investigación publicada en la revista Physical Review C, las estrellas de neutrones y el citoplasma celular tienen algo en común: estructuras que se asemejan a garajes de estacionamiento multinivel.
En 2014, el físico de la Universidad de Santa Barbara Greg Huber y sus colegas exploraron la biofísica de tales formas -hélices que conectan pilas de hojas uniformemente espaciadas- en un organelo celular llamado reticulo endoplásmico.Huber y sus colegas los llamaron rampas de Terasaki en honor a su descubridor, Mark Terasaki, un biólogo celular en la Universidad de Connecticut.
Huber pensó que estos “garajes de estacionamiento” eran únicos para la materia blanda (como el interior de las celdas) hasta que se encontró con el trabajo del físico nuclear Charles Horowitz en la Universidad de Indiana.Mediante simulaciones por ordenador, Horowitz y su equipo habían encontrado las mismas formas en la corteza de las estrellas de neutrones.
“Llamé a Charles y le pregunté si era consciente de que habíamos visto estas estructuras en las células”, dijo Huber, subdirector del Instituto Kavli para Física Teórica (KITP) de UCSB. “Fue una noticia para él, así que me di cuenta de que podría haber una interacción fructífera”.
La colaboración resultante, destacada en Physical Review C, exploró la relación entre dos modelos muy diferentes de materia.
Los físicos nucleares tienen una terminología apta para toda la clase de formas que ven en sus simulaciones por computadora de alto rendimiento de estrellas de neutrones: pasta nuclear. Estos incluyen tubos (espaguetis) y hojas paralelas (lasaña) conectadas por formas helicoidales que se parecen a las rampas Terasaki.
“Ellos ven una variedad de formas que nosotros vemos en las células. Vemos una red tubular de láminas paralelas. Vemos estas laminas conectadas entre sí por una serie de defectos topológicos que llamamos rampas Terasaski. Así que los paralelos son bastante profundos”, dijo Huber; y también:
En el caso de las estrellas de neutrones, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética crean lo que es fundamentalmente un problema de mecánica cuántica. En el interior de las células, las fuerzas que mantienen unidas las membranas son fundamentalmente entrópicas y tienen que ver con minimizar la energía libre del sistema.
Horowitz, por su parte, señala que “ver formas tan similares en sistemas tan diferentes sugiere que la energía de un sistema puede depender de su forma de una manera universal muy simple”.
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