Naukowcy od dawna starają się odkryć strukturę i funkcję wirusy. Wirusy są wyjątkowe, ponieważ zostały sklasyfikowane jako żyjące i nieożywione w różnych punktach historii biologia. Wirusy nie są komórkami, ale nieożywionymi, zakaźnymi cząsteczkami. Są w stanie powodować wiele chorób, w tym nowotwór, w różnych różnych typach organizmów.
Wirusowy patogeny nie tylko zaraża ludzi i Zwierząt, ale również rośliny, bakterie, protisty i archeowcy. Te niezwykle małe cząsteczki są około 1000 razy mniejsze niż bakterie i można je znaleźć w prawie każdym środowisku. Wirusy nie mogą istnieć niezależnie od innych organizmów, ponieważ muszą przejąć żywą komórkę, aby się rozmnażać.
Cząstka wirusa, znana również jako wirion, jest zasadniczo kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) zamknięte w otoczce lub płaszczu białkowym. Wirusy są bardzo małe, o średnicy około 20 - 400 nanometrów. Największy wirus, znany jako Mimivirus, może mierzyć do 500 nanometrów średnicy. Dla porównania, ludzkie czerwone krwinki mają średnicę około 6000 do 8000 nanometrów.
Oprócz różnych rozmiarów wirusy mają również różne kształty. Podobnie jak bakterie, niektóre wirusy mają kształty kuliste lub pręcikowe. Inne wirusy są dwudziestościenne (wielościan z 20 powierzchniami) lub w kształcie spiralnym. Kształt wirusowy jest określany przez płaszcz białkowy, który otacza i chroni genom wirusowy.
Wirusy mogą mieć dwuniciowy DNA, dwuniciowy RNA, jednoniciowy DNA lub jednoniciowy RNA. Rodzaj materiału genetycznego znalezionego w danym wirusie zależy od charakteru i funkcji konkretnego wirusa. Materiał genetyczny nie jest zazwyczaj eksponowany, ale pokryty płaszczem białkowym znanym jako kapsyd. Genom wirusowy może składać się z bardzo małej liczby genów lub nawet setek genów, w zależności od rodzaju wirusa. Zauważ, że genom jest zazwyczaj zorganizowany jako długa cząsteczka, która jest zwykle prosta lub okrągła.
The białko płaszcz, który otacza wirusowy materiał genetyczny jest znany jako kapsyd. Kapsyd składa się z podjednostek białkowych zwanych kapsomerami. Kapsułki mogą mieć kilka kształtów: wielościenny, prętowy lub złożony. Kapsydy działają w celu ochrony wirusowego materiału genetycznego przed uszkodzeniem.
Oprócz powłoki białkowej niektóre wirusy mają wyspecjalizowane struktury. Na przykład wirus grypy ma otoczkę podobną do błony wokół kapsydu. Wirusy te są znane jako wirusy otoczkowe. Koperta zawiera zarówno komórkę gospodarza, jak i składniki wirusowe i pomaga wirusowi w zarażeniu gospodarza. Dodatki kapsydu znajdują się również w bakteriofagach. Na przykład bakteriofagi mogą mieć białkowy „ogon” przymocowany do kapsydu, który jest używany do infekowania bakterii gospodarza.
Wirusy nie są w stanie same replikować swoich genów. Muszą polegać na komórce gospodarza do rozmnażania. Aby nastąpiła replikacja wirusów, wirus musi najpierw zainfekować komórkę gospodarza. Wirus wstrzykuje swój materiał genetyczny do komórki i korzysta z organelli komórkowych do replikacji. Po replikacji wystarczającej liczby wirusów nowo utworzone wirusy lizują lub otwierają komórkę gospodarza i przenoszą się na inne komórki. Ten typ replikacji wirusa jest znany jako cykl lityczny.
Niektóre wirusy mogą się replikować w cyklu lizogenicznym. W tym procesie wirusowy DNA jest wstawiany do DNA komórki gospodarza. W tym momencie genom wirusowy jest znany jako profag i przechodzi w stan uśpienia. Genom profagowania jest replikowany wraz z genomem bakteryjnym, gdy bakterie dzielą się i są przekazywane do każdej bakterii komórka córka. Po wywołaniu przez zmianę warunków środowiskowych, profilowane DNA może stać się lityczne i rozpocząć replikację składników wirusowych w komórce gospodarza. Wirusy, które nie są otoczone, są uwalniane z komórki przez lizę lub egzocytoza. Wirusy otoczkowe są zwykle uwalniane przez pączkowanie.
Wirusy powodują wiele chorób w organizmach, które infekują. Do infekcji u ludzi i chorób wywoływanych przez wirusy należą Ebola gorączka, ospa wietrzna, odra, grypa, HIV / AIDS i opryszczka. Szczepionki skutecznie zapobiegają niektórym rodzajom infekcji wirusowych, takich jak ospa, u ludzi. Działają, pomagając ciału zbudować odpowiedź układu odpornościowego na określone wirusy.
Choroby wirusowe, które dotykają zwierzęta, obejmują wściekliznę, pryszczycę, ptasią grypę i świńską grypę. Choroby roślin obejmują choroby mozaikowe, plamistość pierścieni, zwijanie się liści i choroby liści. Wirusy zwane bakteriofagami powodują choroby u bakterii i archeanów.