Um vírus muito estudado é o bacteriófago T4,que se reproduz em certas linhagens da bactéria Escherichia coli.

Quando o vírion do bacteriófago T4, entra em contato com a bactéria, adere à parede celular por meio de certas proteínas presentes nas fibras de sua cauda. Sem esse reconhecimento molecular, um vírus não consegue infectar a Escherichia coli.

Na cauda do bacteriófago estão também presentes enzimas que, ativadas após o reconhecimento molecular, são capazes de digerir e perfurar a parede da célula bacteriana. O DNA do bacteriófago é, então, injetado no citoplasma.

Uma vez no interior da bactéria, os genes do bacteriófago são transcritos em moléculas de RNA e traduzidos em proteínas virais. Isso ocorre porque as enzimas de transcrição e tradução da bactéria não distinguem os genes do invasor de seus próprios genes.

As primeiras proteínas virais que se formam induzem o DNA viral a se multiplicar, ao mesmo tempo que inibem o funcionamento do cromossomo bacteriano. Em poucos minutos a bactéria está totalmente controlada pelo bacteriófago.

O passo seguinte é a produção das proteínas que constituirão as cabeças e caudas dos novos vírus. Cabeça e cauda são elaboradas separadamente, e depois se agregam ao DNA, formando vírions completos.

Cerca de 30 minutos após a entrada de um único fago invasor, a célula bacteriana já está reduzida a uma bolsa repleta de partículas virais. Nesse momento são produzidas enzimas que iniciam a destruição, ou lise (do grego lysys, destruição), da parede bacteriana, que arrebenta e libera centenas de vírions maduros, que podem infectar outras bactérias e reiniciar o ciclo.