Tutkijat ovat pitkään pyrkineet paljastamaan sen rakenteen ja toiminnan virukset. Virukset ovat ainutlaatuisia siinä mielessä, että ne on luokiteltu sekä eläviksi että elottomiksi eri kohdissa historian aikana biologia. Virukset eivät ole soluja, mutta elottomia, tarttuvia hiukkasia. Ne kykenevät aiheuttamaan useita sairauksia, mukaan lukien syöpä, erityyppisissä organismeissa.
virus- taudinaiheuttajia ei vain tartuttaa ihmisiä ja eläimet, mutta myös kasvit, bakteerit, protistit ja arkeanit. Nämä erittäin pienet hiukkaset ovat noin 1000 kertaa pienemmät kuin bakteerit, ja niitä voi löytää melkein missä tahansa ympäristössä. Viruksia ei voi esiintyä muista organismeista riippumattomasti, koska niiden on otettava elävä solu lisääntymiseen.
Viruspartikkeli, joka tunnetaan myös nimellä virioni, on oleellisesti nukleiinihappo (DNA tai RNA), joka on suljettu proteiinikuoreen tai -kuoreen. Virukset ovat erittäin pieniä, halkaisijaltaan noin 20 - 400 nanometriä. Suurin virus, Mimivirus, tunnetaan halkaisijaltaan jopa 500 nanometriä. Vertailun vuoksi ihmisen punasolujen halkaisija on noin 6 000 - 8 000 nanometriä.
Eri kokojen lisäksi viruksilla on myös erilaisia muotoja. Samoin kuin bakteerit, joillakin viruksilla on pallomainen tai sauvamuoto. Muut virukset ovat ikosaedroituja (polyhedronia, joissa on 20 pintaa) tai kierremuotoisia. Viruksen muodon määrittelee proteiinikerros, joka ympäröi ja suojaa virusgenomia.
Viruksilla voi olla kaksijuosteinen DNA, kaksijuosteinen RNA, yksijuosteinen DNA tai yksijuosteinen RNA. Tietyn viruksen geneettisen materiaalin tyyppi riippuu tietyn viruksen luonteesta ja toiminnasta. Geneettistä materiaalia ei tyypillisesti paljasteta, mutta se peitetään proteiinilla, joka tunnetaan kapsiidina. Virusgenomi voi koostua hyvin pienestä määrästä geenejä tai jopa satoihin geeneihin virustyypistä riippuen. Huomaa, että genomi on tyypillisesti järjestetty pitkäksi molekyyliksi, joka on yleensä suora tai pyöreä.
proteiini takki, joka kattaa virusgeneettisen materiaalin, tunnetaan kapsiidina. Kapsiidi koostuu proteiini-alayksiköistä, joita kutsutaan kapseleiksi. Kapsiideilla voi olla useita muotoja: moniradio, sauva tai monimutkainen. Kapsiidit toimivat suojaamalla viruksen geneettistä materiaalia vaurioilta.
Joillakin viruksilla on proteiinikerroksen lisäksi erityisiä rakenteita. Esimerkiksi flunssaviruksella on kapsidin ympärillä kalvomainen verhokäyrä. Nämä virukset tunnetaan vaippa-virusina. Kuoressa on sekä isäntäsolu- että viruskomponentteja ja se auttaa virusta tartuttamaan isäntään. Kapsiidilisäyksiä löytyy myös bakteriofaageista. Esimerkiksi bakteriofageissa voi olla proteiini "häntä" kiinnittynyt kapsiidiin, jota käytetään tartuttamaan isäntäbakteereita.
Virukset eivät kykene replikoimaan geenejään yksinään. Heidän on luottamus isäntäsoluun lisääntymiseen. Viruksen replikaation tapahtumiseksi viruksen on ensin tartuttava isäntäsolu. Virus injektoi geneettisen materiaalinsa soluun ja käyttää solun organelleja replikoitumaan. Kun riittävä määrä viruksia on replikoitu, vasta muodostetut virukset pilkottavat tai murtavat isäntäsolun ja siirtyvät tartuttamaan muita soluja. Tämän tyyppinen viruksen replikaatio tunnetaan lyyttisen syklinä.
Jotkut virukset voivat replikoitua lysogeenisen syklin avulla. Tässä prosessissa virus-DNA insertoidaan isäntäsolun DNA: han. Tässä vaiheessa virusgenomi tunnetaan profaagina ja siirtyy lepotilaan. Profaasin genomi replikoituu yhdessä bakteerigenomin kanssa, kun bakteerit jakautuvat ja kulkevat kullekin bakteerille tytär solu. Kun liipaisin muuttuvista ympäristöolosuhteista, profaagi-DNA voi tulla lyyttinen ja alkaa replikoida viruskomponentteja isäntäsolussa. Verrattomat virukset vapautetaan solusta hajottamalla tai eksosytoosilla. Koteloidut virukset vapautuvat yleensä orastamalla.
Virukset aiheuttavat useita sairauksia tartuttamissa organismeissa. Ihmisten infektioita ja virusten aiheuttamia sairauksia ovat mm ebola kuume, vesirokko, tuhkarokko, influenssa, HIV / AIDS ja herpes. Rokotteet ovat olleet tehokkaita estämään tietyntyyppisiä virusinfektioita, kuten pieniä vesirokkoja, ihmisillä. Ne toimivat auttamalla kehoa rakentamaan immuunijärjestelmän reaktio tiettyjä viruksia vastaan.
Eläimiin vaikuttavia virustauteja ovat raivotauti, suu- ja sorkkatauti, lintuinfluenssa ja sikainfluenssa. Kasvisairauksiin kuuluvat mosaiikkitauti, rengaspiste, lehtien käpristyminen ja lehden rullataudit. Bakteriofaagiksi tunnetut virukset aiheuttavat tauteja bakteereissa ja arkeaneissa.