Ancora non è chiaro quali siano i fattori che sottendono alla capacità di una rete o di un network biologico di svolgere più compiti contemporanemente. Certo, però, è importante interrogarsi sulla questione.
I sistemi complessi solitamente vengono concettualizzati come network, quindi anche in biologia possiamo assistere a questo processo. Questa modalità permette ai ricercatori di capire meglio come i sistemi biologici funzionano a livello elementare, potendo così rispondere a domande chiave di altri settori come la medicina o l’ingegneria.
Il flusso sanguigno è un esempio semplice della modellizzazione in network, infatti il sangue viaggia attraverso reti vascolari e può essere ridirezionato in specifiche zone dove il cervello ha più bisogno. Si pensa che il controllo di queste reti avvenga attraverso la capacità che una rete ha di sopportare un certo compito. Attualmente i fisici non hanno tuttavia ancora esplorato quanti compiti una singola rete può sopportare simultaneamente.
Quanti compiti può sopportare un singolo network biologico?
Alcuni ricercatori hanno indagato la composizione dei network biologici da un punto di vista connesso alla biologia, chiedendosi come la natura crei e mantenga il flusso delle reti, altri ancora hanno studiato i network sotto un profilo più “meccanico”, come ad esempio la disposizione degli amminoacidi che formano le proteine, e come questi possano essere cambiati in relazione alla performance di una specifica funzione biologica. Tali studi sono stati effettuati su due differenti tipologie di network, ma in entrambi i casi le informazioni ottenute sembrano essere utili per rispondere alla domanda iniziale circa le limitazioni delle operazioni svolte da un network.
I ricercatori, un team di fisici appartenenti a diverse Università statunitensi, ha descritto attraverso una serie di equazioni le reti in esame e hanno effettuato delle simulazioni facendo eseguire delle operazioni sempre più complesse a tali network biologici. È risultato che entrambi i network si comportavano allo stesso modo, anche se la fisica di base di entrambi è completamente diversa, assolvendo a svariate operazioni diverse e avendo cosi livelli simili di multitasking e controllabilità.
In conclusione
I ricercatori affermano come questo sia un passo in avanti per futuri studi in cui si cercherà di approfondire le capacità dei sistemi di network biologici poiché comprendendo appieno il funzionamento e i limiti circa le operazioni che una rete può sostenere, potranno essere apportate migliorie in alcuni settori come quello biomedico progettando così farmaci e trattamenti mirati.
