La cellule ressemble à une bibliothèque où l'on recopie chaque jour des milliers de livres. Les machines moléculaires – polymérases et ribosomes – glissent le long du brin modèle et assemblent une copie, maillon par maillon. Ces machines ont plusieurs états : elles peuvent ralentir, se tromper ou changer de mode. Auparavant, le calcul d'un tel processus prenait des heures.
Les auteurs de l'étude ont trouvé une solution mathématique exacte. Ils ont représenté la croissance de la copie comme le mouvement de deux itérations : l'une court en avant le long du modèle, l'autre en arrière. Ensemble, elles convergent vers la réponse, comme deux mains qui égrènent un chapelet. Ce n'est pas une approximation, mais une formule rigoureuse. La méthode a été testée sur un exemple numérique – elle s'est avérée bien plus rapide que les simulations informatiques classiques.
Désormais, les biologistes pourront prédire plus rapidement la fréquence des erreurs de la machine et l'influence de la longueur du modèle sur la vitesse. C'est important pour comprendre les maladies liées aux pannes de l'appareil de copie de la cellule.
Un seul ribosome peut ajouter jusqu'à 20 acides aminés par seconde – plus vite que vous ne clignez des yeux.