Умеренные фаги проникают в бактериальную клетку и, не нарушая процессов синтеза в клетке, включаются в хромосому бактерии-хозяина. ДНК умеренного фага, включенная в ДНК бактерий, называется профагом. Умеренный фаг в виде профага может длительное время существовать в бактериях и размножаться вместе с ними. Культуры бактерий, сохраняющие в хромосоме умеренный фаг, называют лизогенными. Лизогенные бактерии способны передавать фаг по наследству бесконечно долго. Однако это равновесие нарушается при действии на лизогенные бактерии ультрафиолетовых лучей, радиации, некоторых антибиотиков, аскорбиновой кислоты. В этом случае профаги переходят из хромосомы бактерий в цитоплазму и превращаются в вирулентные. Нарушая синтез макромолекул в самой клетке, они размножаются и лизируют бактерии. Освобождаясь из клетки, они могут вновь заражать другие бактерии. Во время выхода профага из хромосомы бактериальной клетки в цитоплазму он может захватить с собой какие-либо гены бактериальной хромосомы, лежащие рядом с ним. После лизиса клетки-хозяина фаг уносит эти гены и может передать их при заражении другой бактериальной клетке. Так, бактериофаг может унести из коринебактерии дифтерии гены, ответственные за продукцию токсинов, и передать их культурам этих бактерий, не обладающих способностью продуцировать токсин. Все процессы, связанные с заражением бактериальной культуры умеренным фагом, называют лизогенией.
Лизогенная конверсия, фаговая конверсия, изменение свойств бактериальной клетки вследствие заражения её умеренным бактериофагом. Например, ряд штаммов дифтерийной палочки приобретает способность образовывать дифтерийный токсин сразу же после проникновения фага в клетку и до момента её растворения — лизиса. Если в результате инфекции происходит лизогенизация, т. е. включение умеренного фага в геном бактерии в форме профага, то вновь приобретённые свойства становятся наследственными. Потеря профага приводит к потере бактерией тех свойств, которые возникли при Л. к. Таким образом, Л. к. связана с добавлением к бактериальному геному новой генетической информации, которая вносится в клетку бактерии геномом фага. Изменение свойств бактерии в результате заражения умеренным фагом может происходить также путём трансдукции. Однако в отличие от трансдукции, при Л. к. изменение свойств бактерии сохраняется только до тех пор, пока в клетке присутствует фаг или профаг. Л. к. может быть причиной подавления или усиления ферментативной активности, изменения патогенных свойств, морфологии колоний, устойчивости к антибиотикам и др.
