Un bacteriofag este un virus care infectează bacteriile. Termenul este prescurtat în mod obișnuit în fag. Bacteriofagii se numără printre cele mai comune și mai diverse entități din biosferă. La fel ca și virușii care infectează eucariote (plante, animale și ciuperci), există multe structuri și funcții diferite ale fagilor.
Partea superioară a fagurilor este alcătuită dintr-o formă asemănătoare unui zar care are 20 de laturi și 30 de muchii. În interiorul acestuia se află informația genetică, care este ADN-ul său. Această formă asemănătoare unui zar se află adesea pe o coadă care are fibre asemănătoare unor picioare.
Fagii sunt, de obicei, compuși dintr-un înveliș proteic exterior care conține material genetic. Materialul genetic poate fi monocatenar (ARNSS sau ADNSS) sau bicatenar (ARNDS sau ADNDDS). Acesta poate avea o lungime cuprinsă între 5.000 și 500.000 de perechi de baze, cu o dispunere circulară sau liniară. Bacteriofagii au, de obicei, dimensiuni cuprinse între 20 și 200 de nanometri.
Genomurile fagilor pot codifica doar patru gene sau chiar sute de gene. Fagii au un ciclu de viață care începe atunci când se atașează la bacterie. Apoi își injectează genomul în bacterie. Genomul folosește părțile bacteriei pentru a se replica în interiorul acesteia. Atunci când există mulți fagi în interiorul bacteriei, aceștia introduc în bacterie enzime care slăbesc peretele celular exterior, astfel încât pot străpunge peretele pentru a infecta noi bacterii.
Fagii se găsesc peste tot unde există bacterii, cum ar fi în soluri sau în intestinele animalelor. Ei sunt foarte răspândiți în apa de mare: până la 9×10 8virioni pe mililitru au fost găsiți în covoarele microbiene de la suprafață, iar până la 70% din bacteriile marine pot fi infectate de fagi.
Acestea sunt utilizate de peste 90 de ani ca alternativă la antibiotice în fosta Uniune Sovietică și în Europa Centrală, precum și în Franța. Cu toate acestea, adevărata sa natură a fost stabilită abia după ce primul fag a fost observat la microscopul electronic de Helmut Ruska în 1939.
Acestea reprezintă o posibilă terapie împotriva tulpinilor rezistente la antibiotice ale multor bacterii. Pe de altă parte, unii fagi complică biofilmele implicate în pneumonie și fibroză chistică. Aceștia protejează bacteriile de medicamente și astfel prelungesc infecția.
