Бактериофа́ги, или фа́ги (от др.-греч. φᾰ́γω — «пожираю»), — вирусы, заражающие бактериальные клетки. Ранее бактериофагами называли и вирусы архей, однако в настоящее время этот термин принято относить исключительно к бактериальным вирусам. Бактериофаги, как и любые иные вирусы, размножаются внутри клетки хозяина. Высвобождение потомства большинства бактериофагов происходит путём лизиса инфицированной бактериальной клетки, однако при размножении бактериофагов некоторых групп, например, нитчатых фагов, выход вирусных частиц происходит без разрушения клетки, которая сохраняет свою жизнеспособность. Вирусная частица или вирион бактериофага состоит из оболочки, как правило белковой, и генетического материала — одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Общая численность бактериофагов в большинстве природных местообитаний примерно равна численности бактерий или превышает ее в 2—10 раз, при этом общее количество фаговых частиц в биосфере Земли составляет 1030—1032 частиц. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на состав, динамику и активность микробных сообществ, влияют на эволюцию микробов, на их взаимодействия между собой и с многоклеточными организмами и даже участвуют в контроле экспрессии собственных генов микроорганизмов. У бактерий существует также большое число генетических элементов и кодируемых ими молекулярных структур, имеющих общее происхождение с бактериофагами, «приспособленных» микробами для тех или иных собственных нужд: дефектные профаги, бактериоцины типов R и F, AFP-профаги (от англ. antifeeding prophage — профаги, препятствующие питанию), системы секреции VI типа (T6SS), сократимые системы, ассоциированные с метаморфозом (MAC), агенты переноса генов (GTA — gene tranfer agents) и другие. Бактериофаги, а также антивирусные (противофаговые) системы бактерий послужили источником большей части инструментария современной генетической инженерии и ряда других технологий.
Ви́рус — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей. Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).
Nucleocytoviricota (лат.) — тип вирусов эукариот, относимый к царству Bamfordvirae и включающий классы Megaviricetes и Pokkesviricetes. Также представители типа известны как крупные ядерно-цитоплазматические ДНК-содержащие вирусы или гигантские вирусы, поскольку отличаются очень большими геномами и крупными вирионами, достигающими от 200 нм до 1000 нм в диаметре, и, таким образом, сравнимы по этим параметрам с бактериями.
Миовирусы — нетаксономическая группа бактериофагов класса Caudoviricetes со сходной морфологией. Исторически рассматривалась как семейство. Размножение этих вирусов происходит в клетках бактерий и архей.
Faustovirus (лат.) — гигантский вирус, который морфологически и генетически близок к двум другим гигантским вирусам, Pacmanvirus и Kaumoebavirus, а также вирусам семейства Asfarviridae. Faustovirus был выделен в 2015 году из протиста Vermamoeba vermiformis.
РНК-содержащие вирусы — вирусы, геном которых представлен рибонуклеиновой кислотой. Обычно она одноцепочечная (оцРНК), но может быть и двуцепочечной (дцРНК). Наиболее серьёзными заболеваниями человека, вызываемыми РНК-вирусами, являются геморрагическая лихорадка Эбола, ТОРС, COVID-19, бешенство, простуда, грипп, гепатит C, гепатит E, лихорадка Западного Нила, полиомиелит и корь.
Riboviria (лат.) — реалм РНК-содержащих вирусов, которые реплицируются с помощью РНК-зависимых РНК-полимераз и всех вирусов, кодирующих собственную РНК-зависимую ДНК-полимеразу. В состав реалма входят вирусы из нескольких групп классификации вирусов по Балтимору: группа III (дцРНК-вирусы), группа IV (+оцРНК-вирусы), группа V (-оцРНК-вирусы), группа VI и группа VII.
Duplodnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов, по состоянию на 2023 год включающий единственное царство Heunggongvirae. Выделение данного реалма было предложено в 2019 году.
Varidnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов. Общей чертой, объединяющей представителей реалма, является присутствие структурного мотива (укладки), известного как вертикальный jelly roll, в составе мажорного капсидного белка. Молекулы мажорного капсидного белка формируют псевдогексамерные капсомеры. Также вирусы из реалма Varidnaviria обладают такими белками, как минорный капсидный белок с мотивом вертикальный jelly roll, АТФазой, упаковывающей вирусный ДНК-геном в капсид, и собственной ДНК-полимеразой, реплицирующий вирусные геномы.
Иридовирусы — семейство крупных вирусов с двухцепочечными геномами ДНК. Естественными хозяевами служат амфибии, рыбы и беспозвоночные, такие как членистоногие. В настоящее время в этом семействе 12 видов, разделенных на два подсемейства и пять родов.
Фаготерапия — лечение бактериальных инфекций с использованием вирусов, заражающих бактерий, или бактериофагов.
Adnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов, на июль 2020 года включающий единственный класс Tokiviricetes.
Anelloviridae (лат.) — семейство ДНК-содержащих вирусов неясного систематического положения. Представители семейства инфицируют позвоночных и имеют капсид без оболочки с икосаэдрическим типом симметрии. Геном представлен одноцепочечной молекулой ДНК отрицательной полярности длиной от 2 до 4 тысяч нуклеотидов, замкнутой в кольцо. Репликация происходит по механизму катящегося кольца с участием ДНК-полимеразы клетки-хозяина. В семейство входит примерно 200 видов вирусов.
Finnlakeviridae (лат.) — семейство ДНК-содержащих бактериофагов неясного систематического положения. По состоянию на 2022 год в семейство входит единственный род Finnlakevirus, представленный единственным видом Flavobacterium phage FLiP. Этот вирус был описан в 2010 году и стал первым известным вирусом с геномом в виде одноцепочечной ДНК (оцДНК), который имеет внутреннюю мембрану. Длина генома Finnlakevirus составляет около 9,2 тысяч нуклеотидов. По геномной последовательности Finnlakevirus не демонстрирует сходства с какими-либо другими описанными вирусами.
В вирусологии реалм — это высший таксономический ранг, созданный для вирусов Международным комитетом по таксономии вирусов, который курирует работу над таксономией вирусов. Примерно соответствует рангу домена клеточных организмов. По состоянию на 2023 год признаны шесть реалмов вирусов, они объединены специфическими высококонсервативными признаками:
- Adnaviria, который содержит архейные нитчатые вирусы с геномами двухцепочечной ДНК A-формы, кодирующей уникальный альфа-спиральный главный капсидный белок;
- Duplodnaviria, который содержит все вирусы с двухцепочечной ДНК, кодирующие главный капсидный белок HK97-fold;
- Monodnaviria, который содержит все вирусы с одноцепочечной ДНК (оцДНК), кодирующие эндонуклеазу суперсемейства HUH, и её потомков;
- Riboviria, в который включены все РНК-содержащие вирусы, кодирующие РНК-зависимую РНК-полимеразу, и все вирусы, кодирующие обратную транскриптазу;
- Ribozyviria, который содержит дельта-подобные вирусы гепатита с кольцевыми геномами negative-sense ssRNA;
- Varidnaviria, который содержит все вирусы с двухцепочечной ДНК, которые кодируют основной капсидный белок с вертикальным желеобразным рулетом.
Ortervirales — это отряд, который включает все общепринятые виды одноцепочечных РНК-вирусов, которые реплицируются через промежуточное звено ДНК, и все принятые виды двухцепочечных ДНК-вирусов, которые реплицируются через промежуточное звено РНК. Название происходит от реверса слова ретро.
Семотивирус — единственный род вирусов семейства Belpaoviridae. Виды существуют как ретротранспозоны в геноме эукариотического хозяина. Транспозоны BEL/pao встречаются только у животных.
Pararnavirae — царство вирусов, созданное Международным Комитетом по таксономии вирусов, которое включает в себя все ретротранскрибируемые вирусы. Он включает в себя группы VI и VII по Балтиморской классификации. они могут содержать ДНК или РНК, но их репликация происходит с использованием обратной транскриптазы, то есть через промежуточную цепь генетического материала, отличного от того, из которого они состоят. Царство включает в себя два порядка и шесть семейств.
Herelleviridae — семейство вирулентных бактериофагов с миовирусной морфологией.
Vequintavirus (лат.) — род бактериофагов с миовирусной морфологией.
