Virus on tarttuva hiukkanen, jolla on elämän ja ei-elämän ominaisuuksia. Virukset eroavat rakenteestaan ja toiminnastaan kasveista, eläimistä ja bakteereista. Virukset eivät ole soluja eivätkä ne voi replikoitua yksin. Virusten on luotettava isäntään energiantuotannossa, lisääntymisessä ja selviytymisessä. Virukset ovat yleensä halkaisijaltaan vain 20–400 nanometriä, mutta ne aiheuttavat monia ihmissairauksia, kuten influenssaa, vesirokkoa ja tavallista vilustumista.
1. Jotkut virukset aiheuttavat syöpää.
Tietyt syöpätyypit on liitetty syöpäviruksiin. Burkittin lymfooma, kohdunkaulan syöpä, maksasyöpä, T-soluleukemia ja Kaposi-sarkooma ovat esimerkkejä syöpistä, joihin on liittynyt erityyppisiä virusinfektioita. Suurin osa virusinfektioista ei kuitenkaan aiheuta syöpää.
2. Jotkut virukset eivät ole vaipalla
Kaikilla viruksilla on proteiinipäällyste tai kapsid, mutta joillakin viruksilla, kuten influenssaviruksella, on ylimääräinen kalvo, jota kutsutaan kirjekuoreksi. Viruksia, joissa ei ole tätä ylimääräistä kalvoa, kutsutaan alastomiksi viruksiksi. Kirjekuoren läsnäolo tai puuttuminen on tärkeä ratkaiseva tekijä sille, miten virus on vuorovaikutuksessa isännän kalvon kanssa, miten se pääsee isäntään ja miten se poistuu isännästä kypsymisen jälkeen. Koteloidut virukset voivat päästä isäntään fuusioimalla isäntämembraanin kanssa vapauttaakseen geneettisen materiaalinsa sytoplasmaan, kun taas paljaiden virusten on päästävä soluun isäntäsolun endosytoosin kautta. Koteloidut virukset poistuvat orastamalla tai isäntänä eksosytoosin avulla, mutta alastomien virusten on hajottava (murtuttava auki) isäntäsolu poistumaan.
3. Viruksia on 2 luokkaa
Virukset voivat sisältää yksijuosteisen tai kaksijuosteisen DNA: n geneettisen materiaalinsa perustana, ja jotkut virukset sisältävät jopa yksijuosteista tai kaksijuosteista RNA: ta. Lisäksi joidenkin muiden virusten geneettinen tieto on järjestetty suorina säikeinä, kun taas muilla viruksilla on pyöreät molekyylit. Viruksen sisältämän geneettisen materiaalin tyyppi ei ainoastaan määrää, minkä tyyppiset solut ovat sopivia isäntiä, vaan myös sen, kuinka virus replikoituu.
4. Virus voi pysyä lepotilassa isäntäsolussa vuosia
Virusten elinkaari on monivaiheinen. Virus kiinnittyy ensin isäntään solun pinnalla olevien spesifisten proteiinien kautta. Kiinnittyneenä virus siirtyy sitten soluun endosytoosin tai fuusion avulla. Isännän mekanismeja käytetään viruksen ja välttämättömien proteiinien DNA: n tai RNA: n replikointiin. Kun nämä uudet virukset ovat kypsyneet, isäntä hajotetaan, jotta uudet virukset voivat toistaa syklin.
Lisävaihe ennen replikaatiota, joka tunnetaan nimellä lysogeeninen tai lepotilassa oleva vaihe, tapahtuu vain useissa viruksissa. Tämän vaiheen aikana virus voi pysyä isännän sisällä pitkiä aikoja aiheuttamatta mitään ilmeisiä muutoksia isäntäsolussa. Aktivoinnin jälkeen nämä virukset voivat kuitenkin siirtyä välittömästi lyyttivaiheeseen. Tässä vaiheessa voi tapahtua replikaatiota, kypsymistä ja vapautumista. Esimerkiksi HIV voi pysyä lepotilassa 10 vuoden ajan.
5. Virukset tartuttavat kasvi-, eläin- ja bakteerisoluja
Virukset voivat tartuttaa bakteeri- ja eukaryoottisoluja. Yleisimmin tunnetut eukaryoottivirukset ovat eläinviruksia, mutta virukset voivat tartuttaa myös kasveja. Nämä kasvivirukset tarvitsevat yleensä hyönteisten tai bakteerien apua tunkeutuakseen kasvin soluseinään. Kun kasvi on saanut tartunnan, virus voi aiheuttaa useita sairauksia. Nämä sairaudet eivät yleensä tapaa kasvia, mutta aiheuttavat muodonmuutoksia kasvin kasvussa ja kehityksessä.
Bakteereja infektoiva virus tunnetaan faagina. Faagit seuraavat samaa elinkaarta kuin eukaryoottivirukset, ja ne voivat aiheuttaa bakteereissa sairauksia ja tuhota ne hajoamisen kautta. Itse asiassa nämä virukset replikoituvat niin tehokkaasti, että kokonaiset bakteeripesäkkeet voidaan tuhota nopeasti. Faageja on käytetty bakteerien, kuten E. coli- ja Salmonella-bakteerien, aiheuttamien infektioiden diagnosoinnissa ja hoidossa.
6. Jotkut virukset käyttävät ihmisen proteiineja solujen tartuttamiseen
HIV ja Ebola ovat esimerkkejä viruksista, jotka käyttävät ihmisen proteiineja solujen tartuttamiseen. Viruskapsiidi sisältää sekä virusproteiineja että proteiineja ihmissolujen solukalvoista. Ihmisen proteiinit auttavat ”peittämään” viruksen immuunijärjestelmästä.
7. Retrovirusta käytetään kloonauksessa ja geeniterapiassa
Retrovirus on virustyyppi, joka sisältää RNA: ta ja joka replikoi genominsa käänteistranskriptaasina tunnetun entsyymin avulla. Tämä entsyymi muuntaa virus-RNA: n DNA: ksi, joka voidaan integroida isäntä-DNA: han. Sitten isäntä käyttää omia entsyymejä viruksen DNA: n muuntamiseksi viruksen RNA: ksi, jota käytetään viruksen replikaatiossa. Retroviruksilla on ainutlaatuinen kyky lisätä geenejä ihmisen kromosomeihin. Näitä erityisiä viruksia on käytetty tärkeinä työkaluina tieteellisessä tutkimuksessa. Tutkijat ovat suunnitelleet monia tekniikoita retroviruksilla, mukaan lukien kloonaus, sekvensointi ja jotkut geeniterapiamenetelmät.
.
