Virus (biologija)

Virus je submikroskopski patogen koji se replicira samo unutar živih ćelija organizma.^[1] Oni zaraze sve vrste životnih formi, od životinja i biljaka do mikroorganizama, uključujući bakterije i arheje.^[2][3] Nakon članka Dmitrija Ivanovskog iz 1892. godine koji opisuje nebakterijski patogen koji zarazi biljke duhana i otkrića virusa mozaika duhana 1898. godine od strane Martinus Beijerinck,^[4] detaljno je opisano više od 9.000 vrsta virusa od nekoliko miliona virusa u okruženju.^[5] Virusi se nalaze u gotovo svakom ekosistemu na Zemlji i najbrojnija su vrsta bioloških bića.^[6][7] Studija virusa je poznata kao virologija, podvrsta mikrobiologije.

Kad se zarazi, ćelija domaćina je primorana da brzo proizvede hiljade identičnih kopija izvornog virusa. Kada se ne nalaze unutar zaražene ćelije ili u procesu zaraze ćelije, virusi postoje u obliku nezavisnih čestica ili viriona koji se sastoje od genetskog materijala - dugih molekula DNK ili RNK koji kopiraju strukturu proteina pomoću kojih virus djeluje i proteinskog omotača kapsida koji okružuje i štiti genetski materijal i vanjsku ovojnicu lipida. Oblici ovih virusnih čestica sežu od jednostavnih spiralnih i ikosaednih oblika do složenijih struktura. Većina vrsta virusa ima virione koji su premali da bi se mogli vidjeti optičkim mikroskopom jer su veličine jedne stotinke većine bakterija.

Porijeklo virusa u evolucijskoj historiji života je nejasno: neki su možda evoluirali iz plazmida - dijelova DNK koji se mogu kretati između ćelija - dok su drugi možda evoluirali iz bakterija. U evoluciji su virusi važno sredstvo horizontalnog prenošenja gena što povećava genetičku raznolikost preko seksualne reprodukcije.^[8] Neki biolozi smatraju viruse životnim oblikom jer nose genetski materijal, razmnožavaju se i razvijaju prirodnom selekcijom, iako im nedostaju ključne karakteristike poput ćelijske strukture koja se općenito smatra potrebnim kriterijem za život. Budući da posjeduju neke životne osobine, virusi su opisani kao "organizmi na rubu života"^[9] ili samoreplikači.^[10]

Virusi se šire na više načina. Jedan put prenošenja je kroz organizme koji prenose bolest poznate kao vektori; na primjer, virusi se često prenose s biljke na biljku insektima koji se hrane biljnim sokom poput afida, dok životinjama viruse prenose insekti koji sišu krv. Virusi gripe se šire kašljem i kihanjem. Norovirus i rotavirus, uobičajeni uzročnici virusnog gastroenteritisa, se prenose fekalno-oralnim putem, kontaktom ruku na usta ili preko vode. Infektivna doza norovirusa potrebna za proizvodnju infekcije kod ljudi je manja od 100 čestica.^[11] HIV je jedan od nekoliko virusa koji se prenose seksualnim kontaktom i izlaganjem zaraženoj krvi. Raznolikost ćelija domaćina koje virus može zaraziti se nazivaju "dometom domaćina". To može biti usko, što znači da je virus sposoban zaraziti nekoliko vrsta ili široko, što znači da je sposoban zaraziti mnoge vrste.^[12]

Virusne infekcije kod životinja izazivaju imunološki odgovor koji obično eliminira virus koji zarazi. Imunološki odgovori mogu biti proizvedeni vakcinama koje umjetno stečen imunitet daju specifičnoj virusnoj infekciji. Neki virusi, uključujući one koji uzrokuju AIDS, HPV infekciju i virusni hepatitis, izbjegavaju ove imunološke reakcije i rezultiraju hroničnim infekcijama. Razvijeno je nekoliko antivirusnih lijekova.