Vědci se již dlouho snaží odhalit strukturu a funkci viry. Viry jsou jedinečné v tom, že byly klasifikovány jako živé i neživé v různých bodech historie biologie. Viry nejsou buňky, ale neživé infekční částice. Jsou schopné způsobovat řadu nemocí, včetně rakovina, v různých různých organismech.
Virový patogeny nejen nakazit lidi a zvířata, ale také rostlin, bakterie, protisté a archaeans. Tyto extrémně malé částice jsou asi 1 000krát menší než bakterie a lze je nalézt téměř v každém prostředí. Viry nemohou existovat nezávisle na jiných organismech, protože k reprodukci musí převzít živou buňku.
Virová částice, také známá jako virion, je v podstatě nukleová kyselina (DNA nebo RNA) uzavřené v proteinovém obalu nebo plášti. Viry jsou extrémně malé, průměr přibližně 20 - 400 nanometrů. Největší virus, známý jako Mimivirus, může měřit až 500 nanometrů v průměru. Pro srovnání, lidská červená krevní buňka má průměr přibližně 6 000 až 8 000 nanometrů.
Kromě různých velikostí mají viry také různé tvary. Podobně jako bakterie, některé viry mají kulovité nebo tyčovité tvary. Jiné viry jsou ikosahedrální (mnohostěn s 20 tvářemi) nebo spirálovitého tvaru. Tvar viru je určen proteinovým obalem, který uzavírá a chrání virový genom.
Viry mohou mít dvouvláknovou DNA, dvouvláknovou RNA, jednovláknovou DNA nebo jednovláknovou RNA. Typ genetického materiálu nalezený u konkrétního viru závisí na povaze a funkci konkrétního viru. Genetický materiál není obvykle exponován, ale je zakrytý proteinovým pláštěm známým jako kapsida. Virový genom se může skládat z velmi malého počtu genů nebo až stovek genů v závislosti na typu viru. Všimněte si, že genom je obvykle organizován jako dlouhá molekula, která je obvykle rovná nebo kruhová.
protein plášť, který uzavírá virový genetický materiál, je známý jako kapsida. Kapsida je složena z proteinových podjednotek zvaných kapsomery. Kapsidy mohou mít několik tvarů: polyhedral, rod nebo komplex. Funkce kapslí chrání virový genetický materiál před poškozením.
Kromě proteinového obalu mají některé viry také specializované struktury. Například chřipkový virus má kolem své kapsidy membránový obal. Tyto viry se nazývají obalené viry. Obálka obsahuje jak hostitelské buňky, tak virové složky a pomáhá viru infikovat hostitele. Přísady kapsidů se také nacházejí v bakteriofágech. Například bakteriofágy mohou mít proteinový „ocas“ připojený k kapsidě, která se používá k infikování hostitelských bakterií.
Viry nejsou schopné replikovat své geny samy. Pro reprodukci se musí spoléhat na hostitelskou buňku. Aby došlo k replikaci viru, musí virus nejprve infikovat hostitelskou buňku. Virus vstřikuje svůj genetický materiál do buňky a replikuje se pomocí organel buněk. Jakmile se replikuje dostatečný počet virů, nově vytvořené viry lyží nebo rozbijí hostitelskou buňku a pokračují v infikování dalších buněk. Tento typ virové replikace je známý jako lytický cyklus.
Některé viry se mohou replikovat lysogenním cyklem. V tomto procesu je virová DNA vložena do DNA hostitelské buňky. V tomto okamžiku je virový genom znám jako proroctví a vstupuje do spícího stavu. Prorokový genom se replikuje spolu s bakteriálním genomem, když se bakterie dělí a předává se každému bakteriálnímu dcera buňka. Při spuštění změnou okolních podmínek se může profágová DNA stát lytickou a začít replikovat virové komponenty v hostitelské buňce. Viry, které nejsou obaleny, jsou uvolňovány z buňky lýzou nebo exocytóza. Obalené viry se běžně uvolňují pučením.
Viry způsobují řadu chorob v organismech, které infikují. Mezi lidské infekce a choroby způsobené viry patří Ebola horečka, kuřecí neštovice, spalničky, chřipka, HIV / AIDS a herpes. Vakcíny byly účinné v prevenci některých typů virových infekcí, jako je například malý neštovic, u lidí. Pracují tak, že pomáhají tělu budovat imunitní systém odezvu proti specifickým virům.
Mezi virová onemocnění, která postihují zvířata, patří vzteklina, slintavka a kulhavka, ptačí chřipka a prasečí chřipka. Mezi choroby rostlin patří mozaika, prstencová skvrna, zvlnění listů a choroby listových listů. Viry známé jako bakteriofágy způsobují onemocnění bakterií a archaeanů.