Взаимодействие фага с бактериальной клеткой.

При контакте бактерии со свободным фагом заражение произойдет, если бактериальная клетка будет чувствительна к вирусу. Вначале фаг адсорбируется на оболочке клетки бактерии и оболочка растворяется при помощи фермента лизоцима. Затем благодаря сокращению хвостового отростка нуклеиновая кислота фага впрыскивается через хвостовой отросток в цитоплазму клетки. Фаги остаются адсорбированными на оболочке бактерии, но их головки выглядят опустевшими.

Несколько минут после проникновения нуклеиновой кислоты внутрь клетки бактерии (скрытый период) фаговые частицы не обнаруживаются. Однако в клетке развиваются процессы, обусловленные фаговым геномом. В этот период начинается синтез новых (ранних) белков. К ним относятся ферменты, необходимые для синтеза ДНК фага. Синтезируется несколько сотен новых фаговых ДНК. Новые молекулы ДНК фага образуются отчасти из материала питательной среды и отчасти из деградированной ДНК хозяина. На поздней стадии латентного периода образуются «поздние» белки, которые включают субъединицы фаговой головки и хвостовой части, а также лизоцим.

Синтез всех ферментов и фаговых структурных белков кодируется фаговой ДНК. В конце латентного периода белковые субъединицы головки и хвостовой части фага самопроизвольно агрегируются (самосборка) с образованием полного капсида. На последнем этапе размножения происходит формирование зрелых частиц фага, которое состоит в необратимом объединении фаговой ДНК и белковой оболочки. После этого бактериальные клетки лизируются и фаги освобождаются в окружающую среду. Зрелые частицы представляют собой морфологически типичные бактериофаги, которые могут заражать новые клетки. В каждой зараженной клетке весь цикл репродукции повторяется снова от начала до конца.

По характеру взаимодействия с клеткой бактерии бактериофаги делятся на вирулентные и умеренные. Вирулентные фаги всегда лизируют клетку бактерии.

Умеренные фаги могут вызвать лизис клетки бактерии, но могут перейти и в неинфекционную форму. В этом случае молекула ДНК фага прикрепляется к ДНК бактерии путем кроссинговера и передается с нею дочерним клеткам. Фаг, существующий в такой форме, называется профагом.