Deux scientifiques se sont mis à animer le mouvement des spermatozoïdes. Ils ont fini par faire une découverte majeure.
Cette semaine, deux scientifiques ont publié une étude présentant une nouvelle explication sur la façon dont les spermatozoïdes se déplacent au niveau atomique. Il n’ y a rien de surprenant à ce que les scientifiques publient une découverte intéressante – la surprise est la façon dont ils sont arrivés à leur conclusion.

La recherche, qui a été publiée dans la revue ACS Nano, a été dirigée par Don Ingber, directeur fondateur du Wyss Institute de Harvard, et Charles Reilly, PhD, biophysicien moléculaire et animateur professionnel qui a travaillé auparavant avec le cinéaste Peter Jackson. Leur découverte découle de leur quête de créer une animation scientifique précise pour éduquer le public, qu’ils considèrent de plus en plus sceptique à l’égard de la science. Ils ont décidé de créer une visualisation de la façon dont les spermatozoïdes nagent, qui serait précise aux niveaux micro, moléculaire et atomique. Le processus de production de l’animation a consisté à développer un modèle basé sur la physique qui a suivi les données scientifiques actuelles à toutes ces échelles.

Le résultat est un modèle de travail fascinant du sperme jusqu’au niveau atomique. Ce n’est pas seulement une visualisation, mais une véritable simulation (mieux vaut pouvez l’enveloppe gimmick, complètement inutile de Star Wars qui n’ajoute rien au récit).

Selon Reilly, »beaucoup d’études scientifiques utilisent une approche réductionniste, mettant l’accent sur une molécule ou un système biologique à plus haute résolution sans le replacer dans son contexte, ce qui rend difficile de converger sur une image plus large de l’ensemble ». Le comportement des molécules observé auparavant devait correspondre aux données existantes sur le mouvement des protéines, qui devaient également correspondre au mouvement des microtubes qui déplacent le brin central du flagelle – la queue du spermatozoïde.

Selon Reilly, c’était une tâche intensive, qui a dit qu’ils devaient jeter leur modèle physique parce qu’il ne correspondrait pas à toutes les données existantes. Mais leur travail a porté ses fruits, car il a mené à une nouvelle découverte qui montre comment la charnière de la dynéine (les protéines motrices qui se déplacent le long des microtubes) change de forme au niveau atomique. « Ce changement, qui est causé par l’énergie libérée par l’hydrolyse ATP (la réaction qui transforme l’énergie chimique stockée en mouvement), est ce qui « entraîne le glissement des microtubules et le mouvement axonème [du flagelum du sperme], écrivent-ils. La façon dont les dynéines travaillent ensemble, souligne Reilly, »c’est comme des rameurs qui se serrent les coudes dans un bateau », selon les auteurs, cela aurait été très difficile à voir à l’aide de simulations scientifiques conventionnelles.

Igner et Reilly croient qu’un plus grand nombre de scientifiques devraient utiliser leur approche de visualisation: »Nous avons démontré que l’art et la science peuvent s’enrichir mutuellement d’une manière vraiment réciproque. . . l’art et la science peuvent s’approcher encore plus de la réalité d’une manière que n’importe qui peut apprécier et apprécier. »

Dans le film Interstellar de Christopher Nolan, en 2014, une équipe de concepteurs d’effets visuels dirigée par le physicien américain Kip Thorne, lauréat du prix Nobel de physique, a utilisé des modèles et des données théoriques pour reproduire avec précision un trou noir. La prochaine fois, Igner et Reilly peuvent peut-être engager un bon scénariste pour présenter leur découverte fascinante avec quelque chose d’un peu moins épique qu’Interstellar, mais un peu plus cohérent qu’une parodie de Star Wars.

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