B. subtilis —igual que otras bacterias de su familia— tienen un complejo programa que, entre otras funciones, le permite sobrevivir ante cambios repentinos del ambiente que ponen en peligro su vida.

Por ejemplo, cuando la célula de Bacillus reconoce que está en un ambiente con pocos nutrientes activa el programa de esporulación para asegurarse de sobrevivir a la hambruna y para que, cuando las condiciones mejoren, vuelva a crecer y seguir viviendo. De lo contrario, la bacteria moriría.

La esporulación es un proceso que requiere el prendido y apagado de cientos de genes que integran el genoma de la bacteria. Esta acción lleva un gran gasto de energía, por lo que su activación requiere que la bacteria confirme que realmente es necesario.

Con ese fin, B. subtilis tiene 5 proteínas que funcionan como antenas. Estas proteínas —llamadas KinA, KinB, KinC, KinD y KinE— son capaces de reconocer diferentes señales. Por ejemplo, KinD es capaz de recibir señales de otras bacterias, lo que le permite tomar la difícil decisión de si esporular o no, en conjunto.

Una vez prendidas las antenas, envían “instrucciones” en forma de mensajes químicos hacia el interior de la célula, modificando otras proteínas, lo que se traduce en el prendido y apagado de decenas de genes. Así ordena a la célula a producir esporas, que son como mini células súper resistentes a calores o fríos extremos, desecación o falta de alimentos.

El programa de esporulación hace que las esporas surjan en “modo hibernación”, es decir, que al liberarse permanecerán dormidas a la espera de nuevas señales.

Las esporas liberadas por la bacteria permanecerán en ese “modo hibernación” hasta que las condiciones del ambiente sean óptimas para reactivarse, desarrollarse y transformarse en células activas.

B. subtilis también tienen otros “programas” más simples que le permiten adaptarse, por ejemplo, a ambientes más fríos.

En este caso, en la membrana de la célula bacteriana hay unas proteínas que funcionan como termómetros moleculares y que, al bajar la temperatura, envían la señal de que es necesario producir otra proteína que remodelará la membrana para sobrevivir al frío.

Así, cuando hay un descenso de temperatura, las proteínas que la bacteria expresa, solo ante la presencia de un frío brusco, modifican la membrana que recubre a la célula dotándola de propiedades que la hacen más resistente a las bajas temperaturas.

Luego, si la temperatura vuelve a modificarse, este programa de adaptación se apaga y la membrana vuelve así a su estado de régimen cálido.