A prophág egy bakteriofág genom (gyakran „fágra” rövidítve), amely be van építve és beépül a körkörös baktérium DNS kromoszómájába, vagy extrakromoszómális plazmidként létezik . A fág egy látens formája, amelyben a baktériumokban vírusgének vannak jelen, anélkül, hogy a baktérium sejtjeiben fennakadást okoznának . Pro eszközt előtt , tehát, profág jelenti a szakaszban a vírus formájában genom helyezünk a gazda DNS-mielőtt aktivált belsejében a fogadó.
A prófágák sok mindent képesek megtenni a saját baktérium törzsükön belül. A prágák növelhetik a baktériumtörzsek virulencia-potenciálját az emberekben és a növényi kórokozókban, valamint növelhetik a baktériumok túlélési képességét zord környezetben. Ez lehetővé tette a kórokozók alkalmazkodását és fejlődését a legkülönbözőbb környezetekben. Egyes anaerob kórokozók, mint például a Clostridium perfringens és a Clostridium difficile, megtelepítik a beleket, és nem képesek túlélni nagy oxigénmennyiségű helyeken hosszú ideig. Megint mások a talajban tartózkodhatnak, mint a B. anthracis , míg a C. difficile-hoz hasonló kórokozók akár nagyon steril kórházi környezetben is életben maradhatnak. A prágák mind a rezisztencia mechanizmusait, mind az anyagcsere előnyeit biztosíthatják ezeknek a baktériumoknak, amelyek a gazdasejt számára a túlélés legnagyobb esélyét adják, néha akár teljesen megváltoztatva a baktérium genomját.
A prágák a horizontális géntranszfer fontos ágensei , és a mobilómának tekintendők. Minden olyan baktérium víruscsaládnak, amelynek körkörös DNS-genomja van (egyszálú vagy kettősszálú), vagy genomjait körkörös közvetítőn keresztül reprodukálja (pl. Caudovirales), mérsékelt tagjai vannak.
Amikor a gazdasejt kromoszómájának károsodását észleli, amelyet UV fény vagy bizonyos vegyi anyagok okoznak, a prophágot kivágják a baktériumok kromoszómájából a prophág indukciónak nevezett folyamatban.
Az indukció után a vírus replikációja a litikus cikluson keresztül kezdődik . Ebben a lítikus ciklusban a vírus megköveteli a sejt reproduktív gépezetét. A sejt új vírusokkal képes feltöltődni, amíg lizál (vagy fel nem szakad), vagy egyesével új vírusokat szabadíthat fel a reverz endocitotikus folyamat részeként. A fertőzéstől a lízisig terjedő periódust látens periódusnak nevezzük. A lítikus ciklusban lévő vírust virulens vírusnak nevezzük .
Zigótikus indukció akkor fordul elő, amikor egy baktérium vírusból DNS-t hordozó baktériumsejt a saját DNS-ét a vírus DNS-sel (prophággal) együtt egy új gazdasejtbe helyezi át.
A sejtbe lépés előtt a baktériumsejt vírusos DNS-ét passzív állapotba redukálja egy represszor fehérje, amelyet a prophág kódolt . A DNS baktérium sejtből a gazdasejtbe történő átvitelét követően ez a represszor fehérje már nincs jelen, és a baktérium sejt eredeti DNS-je ezután aktiválódik a gazdasejtben. Ez a mechanizmus végül a vírus felszabadulásához vezet, amikor a gazdasejt megosztódik, és a vírus DNS terjedhet. Ez azt eredményezi, hogy a gazdasejt lebomlik.
Ez az új megállapítás kulcsfontosságú információkat szolgáltatott a baktériumok konjugációjáról, és hozzájárult a génszabályozás korai visszaszorításának modelljéhez, amely magyarázatot adott arra, hogy a lac operon és a λ bakteriofág génjei hogyan szabályozatlanok.
A prófágák sokat elárulhatnak a kutatók számára a baktérium és a gazdaszervezet kapcsolatáról Ha összehasonlítják hordozójuk aktivitását a kevésbé patogén baktériumok aktivitásával, a kutatók képesek lesznek bizonyítani, hogy a prophágok hozzájárulnak-e a gazdaszervezet túlélési értékéhez. A prophág genomikája a baktériumok közötti kapcsolatok ökológiai adaptációjához vezethet.
Egy másik fontos érdeklődési terület a prophén gének expressziójának ellenőrzése, sok lizogén konverziós gén ( génkonverzió ) szigorú szabályozásával. Ez a folyamat képes a nem patogén baktériumokat patogén baktériumokká alakítani, amelyek immár káros toxinokat termelhetnek, például staph-fertőzések esetén.
Mivel a prophágálás specifikus mechanizmusai még nincsenek részletezve, ez a kutatás lehetővé teheti ennek az eszköznek a felhasználását a jövőbeni kutatásokban.