Um
fago (também chamado
bacteriófago) é um tipo de
vírus que infecta apenas
bactérias. Da mesma forma que vírus que infectam
eucariontes, os fagos consistem numa proteína exterior protetora e no material genético (dupla hélice em 95% dos fagos conhecidos) dentro da cápsula de 5-650 Kbp (1 Kpb = 1.000 pares de bases). Os fagos foram descobertos independentemente por
Frederick Twort em 1915 e por Félix D’Herelle em 1917.
Fagos infectam especificamente bactérias. Alguns fagos são virulentos, significando que uma vez que a célula tenha sido invadida, eles imediatamente iniciam seu processo de reprodução, e em pouco tempo "lisam" (destroem) a célula, lançando novos fagos. Alguns fagos (bem conhecidos como
fagos temperados) podem ao contrário entrar em um estado relativamente inofensivo, e então integrar seu material genético no DNA cromossomal da bactéria hospedeira (muito semelhantes aos
retrovírus endógenos em animais) ou estabelecendo-se a si mesmos como
plasmídeos. Estes fagos endógenos, referidos como
profagos, são então copiados a cada divisão celular junto com o DNA da bactéria hospedeira. Eles não matam a célula, porém monitoram (via algumas
proteínas que eles codificam para isto) o estado de seu hospedeiro. Quando a célula do hospedeiro mostra sinais de
stress (significando que ela esteja próxima de sua morte), os fagos endógenos tornam-se ativos novamente e iniciam seu ciclo reprodutivo, resultando na
lise de célula hospedeira. Um exemplo é o fago lambda da
E. coli. O termo "fago temperado" foi proposto por Elie Wollman, do Instituto Pasteur em Paris, numa referência a "
O Cravo Bem Temperado", de
Johann Sebastian Bach. Algumas vezes, mesmo profagos podem prover benefícios para as células hospedeiras enquanto dormentes, pela adição de novas funções ao
genoma da bactéria, um fenômeno chamado
conversão lisogênica. Um exemplo famoso é a inofensiva bactéria
Vibrio, que se torna
Vibrio cholerae por um fago, causando a
cólera.
Fagos são muito importantes na
biologia molecular sendo utilizados como vetores de clonagem para inserir
DNA nas bactérias. Eles estão sendo também avaliados por pesquisadores médicos como uma alternativa aos
antibióticos para tratar infecções por bactérias
(porque matar bactérias é o que os fagos fazem de melhor).