Les scientifiques cherchent depuis longtemps à découvrir la structure et la fonction virus. Les virus sont uniques en ce qu’ils ont été classés à la fois vivants et non vivants à divers moments de l’histoire de la biologie. Les virus ne sont pas des cellules mais des particules infectieuses non vivantes. Ils sont capables de provoquer un certain nombre de maladies, notamment cancer, dans différents types d'organismes.
Viral pathogènes non seulement infecter les humains et animaux, mais aussi les plantes, les bactéries, les protistes et les archées. Ces particules extrêmement minuscules sont environ 1 000 fois plus petites que les bactéries et peuvent être trouvées dans presque tous les environnements. Les virus ne peuvent pas exister indépendamment d'autres organismes car ils doivent prendre le contrôle d'une cellule vivante pour se reproduire.
Une particule virale, également connue sous le nom de virion, est essentiellement acide nucléique (ADN ou ARN) enfermé dans une enveloppe ou une enveloppe protéique. Les virus sont extrêmement petits, d'environ 20 à 400 nanomètres de diamètre. Le plus grand virus, connu sous le nom de Mimivirus, peut mesurer jusqu'à 500 nanomètres de diamètre. En comparaison, un globule rouge humain mesure environ 6 000 à 8 000 nanomètres de diamètre.
En plus des tailles variables, les virus ont également une variété de formes. Semblable aux bactéries, certains virus ont des formes sphériques ou en bâtonnets. D'autres virus sont icosaédriques (polyèdre à 20 faces) ou de forme hélicoïdale. La forme virale est déterminée par l'enveloppe protéique qui enveloppe et protège le génome viral.
Les virus peuvent avoir de l'ADN double brin, de l'ARN double brin, de l'ADN simple brin ou de l'ARN simple brin. Le type de matériel génétique trouvé dans un virus particulier dépend de la nature et de la fonction du virus spécifique. Le matériel génétique n'est généralement pas exposé mais recouvert d'une couche protéique connue sous le nom de capside. Le génome viral peut consister en un très petit nombre de gènes ou jusqu'à des centaines de gènes selon le type de virus. Notez que le génome est généralement organisé en une longue molécule qui est généralement droite ou circulaire.
le protéine manteau qui renferme du matériel génétique viral est connu comme une capside. Une capside est composée de sous-unités protéiques appelées capsomères. Les capsides peuvent avoir plusieurs formes: polyédriques, bâtonnets ou complexes. Les capsides fonctionnent pour protéger le matériel génétique viral contre les dommages.
En plus de l'enveloppe protéique, certains virus ont des structures spécialisées. Par exemple, le virus de la grippe a une enveloppe semblable à une membrane autour de sa capside. Ces virus sont appelés virus enveloppés. L'enveloppe possède à la fois des cellules hôtes et des composants viraux et aide le virus à infecter son hôte. Des ajouts de capside se trouvent également dans les bactériophages. Par exemple, les bactériophages peuvent avoir une «queue» de protéine attachée à la capside qui est utilisée pour infecter les bactéries hôtes.
Les virus ne sont pas capables de reproduire leurs gènes par eux-mêmes. Ils doivent compter sur une cellule hôte pour se reproduire. Pour que la réplication virale se produise, le virus doit d'abord infecter une cellule hôte. Le virus injecte son matériel génétique dans la cellule et utilise les organites de la cellule pour se répliquer. Une fois qu'un nombre suffisant de virus a été répliqué, les virus nouvellement formés lysent ou cassent la cellule hôte et se déplacent pour infecter d'autres cellules. Ce type de réplication virale est connu sous le nom de cycle lytique.
Certains virus peuvent se répliquer par le cycle lysogène. Dans ce processus, l'ADN viral est inséré dans l'ADN de la cellule hôte. À ce stade, le génome viral est connu sous le nom de prophage et entre en état de dormance. Le génome du prophage est répliqué avec le génome bactérien lorsque les bactéries se divisent et est transmis à chaque bactérie cellule fille. Lorsqu'il est déclenché par des conditions environnementales changeantes, l'ADN du prophage peut devenir lytique et commencer à répliquer les composants viraux dans la cellule hôte. Les virus non enveloppés sont libérés de la cellule par lyse ou exocytose. Les virus enveloppés sont généralement libérés par bourgeonnement.
Les virus provoquent un certain nombre de maladies dans les organismes qu'ils infectent. Les infections humaines et les maladies causées par des virus comprennent Ebola fièvre, varicelle, rougeole, grippe, VIH / sida et herpès. Les vaccins ont été efficaces pour prévenir certains types d'infections virales, telles que la petite vérole, chez l'homme. Ils agissent en aidant le corps à développer une réponse du système immunitaire contre des virus spécifiques.
Les maladies virales qui affectent les animaux comprennent la rage, la fièvre aphteuse, la grippe aviaire et la grippe porcine. Les maladies des plantes comprennent la maladie de la mosaïque, la tache annulaire, les feuilles enroulées et les maladies du rouleau foliaire. Les virus appelés bactériophages provoquent des maladies chez les bactéries et les archées.