U litičkom ciklusu fag se prihvaća za receptorsko mjesto na površini bakterijske stijenke, enzimom lizozimom razgrađuje stijenku i ubacuje svoj genetski materijal u bakteriju, te koristi njen metabolizam. Nakon toga se prvo sintetizira mRNA za sintezu enzima koji će razgraditi bakterijsku DNA što će virus koristiti za izgradnju (replikaciju) vlastitog genoma (5-10 min nakon ulaska virusne DNA). Zatim se DNA virusa replicira u više kopija (slika 12.14.). Genetski materijal virusa kontrolira proizvodnju proteinskih komponenti omotača (glava, rep i repne fibrile). Dolazi do sklapanja proteinskog omotača i pakiranja virusne DNA u glavu omotača te nastaju nove virusne čestice. Njihov se broj kreće od 100-200 (20-30 minuta nakon početka infekcije). Stanica domaćina puca (liza) djelovanjem enzima lizozima iz repa viriona i oslobađaju se stotine novih virusnih čestica (lizat) koje zaražavaju druge bakterije. Takav litički ciklus imaju virulentni fagi.
Slika 12.14. Litički ciklus (crtež Renata Horvat).
Lizogeni ciklus
Lizogeni ciklus (slika 12.15. dolje) imaju temperirani ili umjereni fagi.
Fag može ugraditi svoju DNA u kromosom domaćina – to nazivamo profag. Profag se dalje pasivno replicira kao dio bakterijskog kromosoma, te se prilikom diobe prenosi zajedno s bakterijskim kromosomom na stanice kćerke. Bakterija koja nosi profag otporna je na svaku daljnju infekciju i nazivamo je lizogenom bakterijom. U nepovoljnim uvjetima može doći do indukcije profaga, dakle izlaska fagne DNA iz bakterijskog kromosoma, te fagna DNA ulazi u litički ciklus (slika 2.15. gore). Indukcija profaga može se izazvati eksperimentalno X-zračenjem ili UV-zračenjem.
Slika 12.15. Litički (gore na slici) i lizogeni ciklus (dolje na slici) (izvor: “Suly12” – vlastiti rad, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5040662).