Le cytosquelette assure la régulation de la forme, le déplacement et la division des cellules. Il est constitué de filaments d'actine (polymérisés à partir de protéines) qui s'organisent en réseaux et sous-réseaux dynamiques, en présence de protéines spécifiques. Ces structures présentent une grande diversité de taille, densité, homogénéité, flexibilité, localisation (en périphérie ou au centre de la cellule). Comme les ressources de la cellule sont limitées, les réseaux et sous-réseaux d'actine doivent les partager pour remplir leur fonction. Comment parviennent-ils à coexister dans cet environnement concurrentiel ?

Pour le savoir, des chercheurs de l'Irig ont analysé comment les ressources de la cellule sont distribuées entre différentes architectures cellulaires. Pour cela, ils ont mis en œuvre un dispositif biomimétique leur permettant de contrôler le nombre de réseaux en compétition, ainsi que la quantité disponible de ressources (actine et protéines associées).

De façon attendue, ils ont observé que si un des réseaux consomme plus de ressources que les autres, il empêche la croissance de ses voisins. En revanche, si ces réseaux sont dynamiques et se renouvellent – en désassemblant et réassemblant continûment leurs filaments – alors ils libèrent les ressources qu'ils ont consommées et permettent aux autres réseaux de les utiliser à leur tour.

Seul le renouvellement permanent des structures, qui est une signature essentielle des systèmes vivants, autorise la coexistence de réseaux ayant des tailles et consommations énergétiques très inégales.

Plus généralement, cette étude fait écho à la compétition pour les ressources, présente à tous les niveaux du vivant, entre espèces dans la nature, entre organes d'un être vivant ou entre cellules d'un même tissu.