Фаги представляют собой мельчайшие частички, или корпускулы, состоящие из головки и хвоста (отростка), по форме напоминающие сперматозоид. У некоторых фагов отросток очень короткий или совсем отсутствует. Размеры фагов варьируют от 20 до 200 нм: диаметр головки достигает обычно 60—95 нм, длина отростка 250 нм, ширина 10—25 нм. Как и вирусы, фаги имеют наружную белковую оболочку и заключенную в головке нуклеиновую кислоту. У большинства фагов это двунитчатая ДНК, Однако обнаружены фаги, имеющие однонитчатую ДНК и даже РНК. Размеры молекулы ДНК во много раз превышают величину самого фага.
Наиболее изучены фаги кишечной палочки, имеющие сложное строение. Они состоят из головки, имеющей вид многогранника (кубический тип симметрии), и отростка — полой жесткой трубки, окруженной чехлом с капсомерами спирального типа укладки. На конце отростка имеется базальная пластинка с отходящими от нее нитями (рис. 27).
По химическому составу частицы бактериофага являются нуклеопротеидами и состоят на 50— 60% из белка и на 40—50% ДНК.
Фаги обладают специфичностью, которая заключается в их способности размножаться и вызывать лизис только бактерий определенного вида или типа. Различают моновалентные фаги, которые лизируют культуру бактерий определенного вида, и типовые фаги, лизирующие отдельные штаммы или варианты внутри одного и того же вида. Существуют и полифаги, которые могут вызывать лизис клеток родственных видов бактерий. Свойства специфичности фагов используют при лабораторной диагностике инфекционных заболеваний.
Фаговые частицы, размножаясь в бактериальных клетках, засеянных сплошным газоном по поверхности плотных питательных сред, лизируют их и образуют «стерильные пятна». Такие пятна называют негативными колониями фага. У разных фагов они имеют строго определенную форму на микробном газоне: правильно округлую, звездчатую (дизентерийный фаг). Негативные колонии фага могут быть полностью прозрачны или состоят из прозрачного центра и мутной периферической зоны. При добавлении фага к жидким питательным средам, где культивируются чувствительные к нему бактерии, среда, бывшая до того мутной, просветляется.
Устойчивость фага к внешним воздействиям достаточно велика. Он устойчив к обычно используемым концентрациям дезинфицирующих веществ: 1—2% раствору фенола, 0,5% раствору сулемы, 1,5% раствору лизола. Отмечено даже привыкание фага к азотной и серной кислотам. Он выдерживает нагревание до 70—75°С. Тем не менее образование фага задерживают цитраты и оксалаты, рентгеновские и ультрафиолетовые лучи. Угнетающе действуют на фаг стрептомицин и полисахариды— гликоген и крахмал. В организме фаг сохраняется 10—13 дней.
Происхождение и природа фага до сих пор остаются неясными. Живую природу фага доказывают его способность к размножению за счет бактерии-хозяина, приобретение устойчивости к воздействию внешних факторов, способность изменяться и давать продукцию энзимов (ферменты). О происхождении фагов имеются два мнения:
1) фаг является экзогенным паразитом бактерий, существующим за счет перехода от одних бактерий к другим (болезнь бактерий);
2) фаг имеет эндогенное происхождение из бактерий и представляет собой одну из форм их развития. Предложена и компромиссная точка зрения: фаги произошли из фильтрующихся форм бактерий — эндогенно, но после обособления стали паразитами бактерий.
