I virus sono parassiti che invadono le cellule di bersagli specifici, si moltiplicano al loro interno e spesso le uccidono.

Tutti i virus hanno materiale genetico proprio; esso contiene però relativamente pochi geni, insufficienti a programmare una cellula completa. Per questa ragione i virus possono moltiplicarsi soltanto parassitando cellule viventi (che chiameremo cellule-bersaglio) e sfruttandone l'apparato biochimico per riprodursi.

Ogni virus riconosce in modo specifico determinate molecole che sono espresse esclusivamente dalla cellula-bersaglio. Si dice quindi che i virus hanno un parassitismo specifico, perchè ognuno di essi può replicarsi soltanto in alcune cellule di alcuni organismi. Negli organismi ospiti i virus causano malattie come il morbillo e l'influenza degli esseri umani.

I virus che parassitano i batteri sono detti batteriofàgi, o più comunemente fagi. La moltiplicazione del DNA virale porta alla liberazione di nuove unità virali complete, i virioni, ognuno dei quali è in grado di infettare una nuova cellula.

I virus più piccoli portano l'informazione genica per costituire tre sole proteine, mentre i più grandi contengono centinaia di geni.

Una caratteristica fondamentale dei virus è che non tutti portano l'informazione genica come DNA a doppio filamento: alcuni infatti possiedono DNA a singolo filamento e altri addirittura RNA, sia a singolo sia a doppio filamento. Inoltre il DNA può essere linearizzato, ovverosia presentare estremità libere, oppure può essere circolare.

Il batteriofàgo

I batteriofagi o fagi, come tutti i virus, sono parassiti obbligati dei loro ospiti, ovverosia non possono fare a meno della cellula ospite, dal momento che sono privi di qualsiasi struttura in grado di permettere la replicazione.

Sono costituiti da materiale genetico, in questo caso DNA a doppio filamento, racchiuso in un involucro proteico detto càpside, che lo veicola da un ospite all'altro.

Il capside si forma per auto-assemblaggio delle molecole proteiche virali all'interno della cellula ospite. Nel caso del fago (e di pochi altri virus) il capside è composto da due diverse componenti proteiche, dette testa e coda; della coda fanno parte anche le "zampe" visibili nel disegno.

Il fago lambda è lungo circa 140 nanometri, cioè un settimo di millesimo di millimetro: si tratta quindi di un organismo di dimensioni minuscole, visibile soltanto al microscopio.

Esso contiene una molecola lineare di DNA di 17 µm inclusa in un capside poliedrico di 65 nm detto testa che culmina in una coda lunga 80 nm, attraverso cui il DNA entra nel batterio.

La cellula-bersaglio

I batteri sono organismi procarioti, cioè privi del nucleo. A differenza di quanto avviene nelle nostre cellule, l'informazione genetica dei batteri non è organizzata in cromosomi morfologicamente identificabili. Essa è invece contenuta in un singolo lungo anello di cromatina all'interno del citoplasma.

Il cromosoma batterico, per esempio quello del comune Escherichia Coli, è costituito da una molecola circolare di DNA lunga circa 1 mm: una lunghezza notevole, se si considera che l'intero batterio misura soltanto 1-2 µm.