Teadlased on juba pikka aega püüdnud paljastada selle struktuuri ja funktsiooni viirused. Viirused on ainulaadsed selle poolest, et neid on erinevates ajaloo punktides klassifitseeritud nii elavateks kui mitteelulisteks bioloogia. Viirused ei ole rakud, vaid elutud, nakkavad osakesed. Need on võimelised põhjustama mitmeid haigusi, sealhulgas vähk, erinevat tüüpi organismides.
Viiruslik patogeenid mitte ainult ei nakata inimesi ja loomad, aga ka taimed, bakterid, protistid ja arheanid. Need äärmiselt pisikesed osakesed on umbes 1000 korda väiksemad kui bakterid ja neid võib leida peaaegu igas keskkonnas. Viirused ei saa eksisteerida teistest organismidest sõltumatult, kuna nad peavad paljunema elusrakust.
Viiruseosake, tuntud ka kui virioon, on põhiliselt nukleiinhape (DNA või RNA), mis on suletud valgu kesta või katte sisse. Viirused on äärmiselt väikesed, läbimõõduga umbes 20–400 nanomeetrit. Suurim viirus, tuntud kui Mimivirus, võib mõõta kuni 500 nanomeetrit läbimõõduga. Võrdluseks - inimese punaste vereliblede läbimõõt on umbes 6000–8000 nanomeetrit.
Lisaks erineva suurusega viirustele on ka mitmesuguseid kujundeid. Sarnaselt bakteritele on mõnel viirusel sfääriline või vardakujuline kuju. Muud viirused on ikosaedrilised (20 küljega polüeeder) või spiraalse kujuga. Viiruse kuju määrab valgukate, mis ümbritseb ja kaitseb viiruse genoomi.
Viirustel võib olla kaheahelaline DNA, kaheahelaline RNA, üheahelaline DNA või üheahelaline RNA. Konkreetses viiruses leiduva geneetilise materjali tüüp sõltub konkreetse viiruse olemusest ja funktsioonist. Geneetilist materjali tavaliselt ei eksponeerita, vaid see on kaetud kapsiidina tuntud valgukattega. Viiruse genoom võib koosneda väga väikesest arvust geenidest või kuni sadadest geenidest sõltuvalt viiruse tüübist. Pange tähele, et genoom on tavaliselt korraldatud pika molekulina, mis on tavaliselt sirge või ringikujuline.
valk karva, mis ümbritseb viiruse geneetilist materjali, nimetatakse kapsiidiks. Kapsiid koosneb valgu alaühikutest, mida nimetatakse kapsomeerideks. Kapsiididel võib olla mitu kuju: polüeedriline, varras või keeruline. Kapsiidid kaitsevad viiruse geneetilist materjali kahjustuste eest.
Mõnel viirusel on lisaks valgukattele ka spetsiaalsed struktuurid. Näiteks on gripiviirusel kapsiidi ümber membraanitaoline ümbris. Neid viirusi tuntakse ümbrisega viirustena. Ümbrisel on nii peremeesraku kui ka viiruse komponendid ning see aitab viirusel oma peremeesorganismi nakatada. Kapsiidi lisandusi leidub ka bakteriofaagides. Näiteks võib bakteriofaagidel olla kapsiidi külge kinnitatud valgu "saba", mida kasutatakse peremeesbakterite nakatamiseks.
Viirused ei ole võimelised oma geene ise replitseerima. Nad peavad paljunemiseks tuginema peremeesrakule. Viiruse replikatsiooni tekkimiseks peab viirus kõigepealt nakatama peremeesraku. Viirus süstib rakku oma geneetilise materjali ja replitseerub raku organellidega. Kui piisav arv viirusi on replitseeritud, lüüsivad või lõhustavad äsja moodustunud viirused peremeesraku ja liiguvad edasi teiste rakkude nakatamiseks. Seda tüüpi viiruse replikatsiooni nimetatakse lüütiliseks tsükliks.
Mõned viirused võivad paljuneda lüsogeense tsükli abil. Selle protsessi käigus sisestatakse viiruse DNA peremeesraku DNA-sse. Sel hetkel tuntakse viiruse genoomi profaagina ja see siseneb uinuvasse olekusse. Profaagi genoom replitseerub koos bakteri genoomiga, kui bakterid jagunevad, ja kantakse edasi igale bakterile tütarrakk. Kui vallanduvad muutuvad keskkonnatingimused, võib profaagi DNA muutuda lüütiliseks ja hakata replitseerima viiruse komponente peremeesrakus. Ümbriseta viirused vabastatakse rakust lüüsi või eksotsütoos. Ümbriste viirused vabanevad tavaliselt lootustandes.
Viirused põhjustavad nakkusorganismides mitmeid haigusi. Inimeste nakkuste ja viiruste põhjustatud haiguste hulka kuuluvad Ebola palavik, tuulerõuged, leetrid, gripp, HIV / AIDS ja herpes. Vaktsiinid on olnud efektiivsed teatud tüüpi viirusnakkuste, näiteks väikeste rõugete ennetamisel inimestel. Need aitavad kehal üles ehitada immuunsussüsteemi reaktsiooni konkreetsete viiruste vastu.
Loomi põdevate viirushaiguste hulka kuuluvad marutaud, suu- ja sõrataud, linnugripp ja seagripp. Taimehaiguste hulka kuuluvad mosaiikhaigus, rõngaspunkt, lehtede kõverdumine ja lehtede rullimine. Bakteriofaagidena tuntud viirused põhjustavad haigusi bakterites ja arheanides.