Научници су дуго настојали да открију структуру и функцију вируса. Вируси су јединствени по томе што су класификовани као живи и неживи у разним тачкама историје биологија. Вируси нису ћелије, већ неживе, инфективне честице. Они су у стању да изазову бројне болести, укључујући рак, у разним врстама организама.
Вирусно патогени не инфицирају само људе и Животиње, али и биљке, бактерија, протиста и археја. Ове изузетно ситне честице су око 1.000 пута мање од бактерија и могу се наћи у готово сваком окружењу. Вируси не могу постојати независно од других организама јер морају да преузму живу ћелију да би се размножавали.
Честица вируса, такође позната као вирион, у суштини је нуклеинске киселине (ДНК или РНК) затворени у протеинској овојници или омотачу. Вируси су изузетно мали, пречника отприлике 20 - 400 нанометара. Највећи вирус, познат као Мимивирус, може да мери до 500 нанометара у пречнику. За поређење, црвена крвна зрнца човека су пречника од 6 000 до 8 000 нанометара.
Поред различитих величина, вируси имају и различите облике. Слично бактеријама, неки вируси имају сферне или шипкасте облике. Остали вируси су икосаедар (полиедар са 20 лица) или спиралног облика. Облик вируса одређује протеински омотач који обухвата и штити вирусни геном.
Вируси могу да имају дволанчану ДНК, дволанчану РНК, једноланчану ДНК или једноланчану РНК. Врста генетског материјала која се налази у одређеном вирусу зависи од природе и функције одређеног вируса. Генетски материјал није типично изложен, али је покривен протеинским омотачем познатим као капсид. Вирусни геном може се састојати од врло малог броја гена или до стотина гена, зависно од врсте вируса. Имајте на уму да је геном обично организован као дугачки молекул који је обично раван или кружан.
Тхе протеин капут који садржи вирусни генетски материјал познат је као капсид. Капсид се састоји од протеинских подјединица које се називају капсометри. Капсиди могу имати више облика: полиедер, штап или сложени. Капсиди функционишу тако да штите вирусни генетски материјал од оштећења.
Поред протеинског омотача, неки вируси имају специјализоване структуре. На пример, вирус грипа има омотач налик мембрани око капсиде. Ови вируси су познати као омотани вируси. Овојница има и ћелију домаћина и вирусне компоненте и помаже вирусу у инфицирању свог домаћина. Капсидни додаци се такође налазе у бактериофазима. На пример, бактериофаги могу да имају протеински реп причвршћен на капсиду који се користи за заразу бактерија домаћина.
Вируси нису у стању да сами реплицирају своје гене. За репродукцију се морају ослонити на ћелију домаћина. Да би се десила репликација вируса, вирус прво мора да инфицира ћелију домаћина. Вирус убризгава свој генетски материјал у ћелију и користи органеле ћелије за репликацију. Након што се реплицира довољан број вируса, новоформирани вируси лизирају или разбијају ћелију домаћина и прелазе на инфекцију других ћелија. Ова врста вирусне репликације позната је као литски циклус.
Неки вируси се могу реплицирати лизогеним циклусом. У овом процесу, вирусна ДНК се убацује у ДНК ћелије домаћина. У овом тренутку, вирусни геном познат је као профага и улази у успавано стање. Профазни геном се реплицира заједно са геномом бактерија када се бактерије дијеле и преносе са сваком бактеријом ћерка ћелија. Када се активира променом околинских услова, ДНК профага може постати лимитичан и започети репликацију вирусних компоненти унутар ћелије домаћина. Вируси који нису обухваћени ослобађају се из ћелије лизијом или егзоцитоза. Заштићени вируси се обично ослобађају пупољком.
Вируси изазивају бројне болести у организмима које заразе. Људске инфекције и болести изазване вирусима укључују Ебола грозница, козица, оспице, грип, ХИВ / АИДС и херпес. Вакцине су ефикасне у спречавању неких врста вирусних инфекција, попут малих богиња, код људи. Они делују помажући телу да изгради одговор имуног система против специфичних вируса.
Вирусне болести које погађају животиње укључују беснило, стопало и шапу, птичји грип и свињски грип. Болести биљака укључују мозаичну болест, прстенасту петљу, увијање лишћа и болести лисних листова. Вируси познати као бактериофаги узрокују болест у бактеријама и археама.