Virüs, canlı hücreleri enfekte edebilen mikroskopik taneciktir. Virüsler ancak bir konak hücreyi enfekte ederek çoğalabilirler. En temel haliyle bir virüs, kapsit adlı bir protein örtü içinde bulunan genetik malzemeden oluşur. Ökaryot (hayvan, mantar ve bitkiler) ve prokaryotlar (bakteri ve arkaeler) virüsler tarafından enfekte edilebilirler.






Bakterileri enfekte eden virüsler bakteriofaj veya kısaltılmış olarak faj diye adlandırılırlar. Sözcük Latince virus (zehir) sözcüğünden türemiştir; sıfat hali viraldir. Virüslerin incelendiği bilim dalına viroloji denir; bu dalın bilim insanları da virologlardır. Virüsler birçok insan hastalığına neden olurlar; bunlara AIDS, grip ve kuduz örnek verilebilir. Bu tür hastalıkların tedavisi zordur, çünkü antibiyotikler virüslere etki etmezler ve az sayıda antiviral ilaç bilinmektedir. Viral hastalıkları engellemenin en iyi yolu, bağışıklık geliştirmeye yarayan aşıdır.

Virüslerin canlı olup olmadığı uzun süre tartışılmıştır. Yaşamın tanımının genel kabul görmüş olan tüm kıstaslarını karşılamadığı için çoğu virolog onları cansız sayar. Konak hücre dışında çoğalamadıklarından, zorunlu hücre içi parazitlerine benzerler ama parazitlerden farklı olarak virüsler gerçek organizma sayılmazlar. Diğer farklılıkların yanısıra, virüslerin hücre zarı ve kendi metabolizmaları yoktur. Canlı sayılan bazı organizmalar da virüsler gibi hem canlı hem cansızların özelliklerine sahip olduklarından bu konuda kesin bir yanıt bulmak zordur. Virüsleri canlı sayanlara göre onlar Theodore Schwann tarafından öne sürülmüş hücre teorisinin bir istisnasıdırlar, çünkü virüsler hücre değildirler. Genetik malzeme Virüslerde hem DNA hem RNA bulunabilir ama genelde ikisi birden olmaz.

Bunun bir istisnası insan sitomegalovirüsüdür, onda bir DNA çekirdek ve birkaç mRNA parçası bulunur. Virüslerde bulunan nükleik asit, türüne bağlı olarak tek veya çift iplikli olabilir. Dolayısıyla virüslerde dört olası nükleik asit türü de vardır: çift iplikli DNA, tek iplikli DNA, çift iplikli RNA ve tek iplikli RNA. Hayvan virüslerinde bu kombinezonların hepsi gözlemlenmiştir, bitki virüslerin ise genelde tek iplikli RNAya sahiptirler. Bakteriyofajlarda genelde çift iplikli DNA olur. Ayrıca, virüs nükleik asitleri arasında doğrusal da halkasal da olanlar vardır. Genom büyüklüğü viral türler arasında büyük çeşitlilik gösterir. En küçük genom yalnızca dört protein kodlar ve yaklaşık 106 dalton ağırlığındadır, en büyüğü ise yüzden fazla protein kodlar ve 108 dalton ağırlığındadır. Bazı virüs türlerinin genomunda sitozin yerine hidroksimetilsitozin gibi anormal nükleotitler bulunur.

Tek iplikli RNA virüslerindeki zincirler ya pozitif anlamlı (artı iplikli de denir), ya da negatif anlamlı (eksi iplikli denir) olarak adlandırılabilir, viral mRNAyı tümleyici olup olmadıklarına bağlı olarak. Pozitif anlamlı viral RNA, viral mRNAnın aynısıdır ve derhal konak hücre tarafından çevirisi yapılabilir. Negatif anlamlı viral RNA, mRNAyı tümleyici olduğu için bir RNA polimeraz tarafından önce pozitif anlamlı RNAya dönüştürülmesi gerekir, çevrilebilmek için. Çift iplikli RNA genomlarının hepsi ve bazı tek iplikli RNA genomları parçalıdırlar, yani ayrı parçalardan oluşurlar. Her parça bir protein kodlayabilir ve bu parçalar genelde bir kapsidin içinde yer alırlar. Enfeksiyöz olmak için bu genom parçalarının hepsinin aynı virion içinde yer alması gerekmez, brom mozaik virüsde görüldüğü gibi...

Çoğalma Viral topluluklar hücre bölünmesiyle büyümezler çünkü hücresel değillerdir; konak hücrenin metabolizması ve mekanizmasını kullanarak kendilerini kopyalarlar. Litik veya lisojenik döngüleri olabilir, bazı virüslerde bunların ikisi de olabilir. Bir virüs hücreyi öldürmeden ona zarar verici etkiler gösterebilir, bunlara sitopatik etkiler denir. Litik döngüde (örneğin T4 fajında), virüsün etkisiyle konak hücreler virüsün çoğalması için gerekli olan proteinleri imal etmeye başlarlar. Proteinlerin yanı sıra virüs genomunun da çoğaltılmasını sağlar.

Bunun için kullanılan yöntem virüsün genom tipine bağlıdır. Oluşan yeni virionlar kendiliklerinden bir araya gelebildikleri gibi moleküler şaperonların yardımıyla da oluşabilirler. Genom kopyalandıktan ve kapsit oluştuktan sonra virüs, yeni virionların salınabilmesi için hücrenin parçalanmısını sağlar. Bazı virüsler ise hücreyi parçalamak yerine, eksositoz adı verilen yolla, hücre zarından geçerek dışarı salınırlar, bu arada hücre zarının bir kısmını da viral örtü olarak alırlar. Buna tezat olarak, lisojenik döngüde hücre parçalanmaz, viral genom konak DNA ile bütünleşir ve onunla beraber çoğalır. Virüs hücrenin yavrularına aktarılır. konak hücrenin bir parçası haline gelen virüs uzun bir süre öyle kalabilir, ama uygun şartlarda tekrar aktif hale gelip litik döngüye geri girebilir. Bakteriyofajlar kendilerine has bakterileri enfekte ederler, bunun için bakterinin yüzeyinde bulunan reseptör proteinlere bağlanıp hücrenin içine girerler. Kısa bir süre içinde, bazen birkaç dakikada, bakterinin polimerazları viral mRNAnın proteine çevirisine başlarlar..

Bu proteinler ya yeni virionları oluştururlar, ya yeni virionların oluşmasına yardımcı olurlar veya hücre parçalanmısını sağlarlar. Viral enzimler hücre zarını parçalarlar ve T4 fajı durumunda, enfeksiyondan yirmi dakika sonra üç yüzden fazla faj salınır. Hayvan DNA virüsleri, (herpes virüsleri gibi) konak hücrenin içine endositoz yoluyla girerler. Genelde, virüs uygun bir hücre zarı reseptörü ile tesadüfi bir çarpışma sonucunda ona bağlanır, sonra da hücre içine alınır. Viral genom kapsitten dışarı salınır ve konak polimerazlar viral mRNAyı okumaya başlarlar. Yeni virionlar ya hücre paçalanması ya da hücre zarında tomurcuklanarak hücreden dışarı salınırlar. Hayvan RNA virüsleri çoğalma mekanizmalarına bağlı olarak üç farklı gruba ayrılabilirler. RNAnın tek veya çift iplikli olması, ve tek iplikli olması durumunda onun polaritesi, virüsün çoğalma mekanizmasını belirler. Tek iplikli RNAlar pozitif veya negatif anlamlı olabilirler, ayrıca çift iplikli RNA virüsleri vardır. Bazı RNA virüslerinin içinde DNA vardır ama çoğalmak için önce RNAya kopyalanırlar.

RNA virüsleri çoğalmak için virüs tarafından kodlanan bir RNA replikaz enzimine muhtaçtırlar. Retrovirüsler ters transkripsiyon yoluyla çoğalırlar, yani bir RNA şablonundan DNA oluşurtururlar. RNA genomlu virüsler bir DNA ara ürün aracılığıyla çoğalırlar, DNA genomlu olanlar ise bir RNA molekülü oluşturarak çoğalırlar. Her iki tip ters trasnkripsiyon virüsü de nükleik asit dönüşümü için ters transkriptaz enzimi kullanırlar. Canlılık tartışması rotavirüs virionları Virüsler ve canlı hücreler, DNA veya RNA, ve proteinler gibi ortak bileşiklere sahiptirler. Lakin biyokimyacı Wendel Stanleynin tanımına göre virüsler biyolojik moleküllerden "basit" oluşumlardır. Organik moleküllerin kendi kendilerine yapısallaşma özeliklerinin bir sonucudurlar ve dolayısıyla canlı sayılmazlar. François Jacob da virüsler hakkında "bir kültür ortamına yerleştirildiklerinde virüslerin bir metabolik faaliyeti yoktur, enerjiyi ne üretebilirler ne de kullanabilirler, ne büyür ne çoğalabilirler, canlıların bu ortak özelliklerinden hiçbiri yoktur onlarda" der. Virüsler ancak canlı bir hücrenin enzimlerini kullanarak çoğalabilirler.

Ayrıca, virüsler DNA veya RNAdan birine sahip olsalar da, canlı hücrelerde olduğu gibi bunların ikisi birden yoktur. Öte yandan son yıllarda yapılan yeni keşifler virüslerin canlılığı hakkındaki tartışmayı yeniden gündeme getirmiştir. Amipleri enfekte eden Mimivirüsün 1200 geni vardır, ki bu rakam bazı bakterilerin gen sayısından daha fazladır. Bu virüslerin genleri arasında normalde virüslerde bulunmayan, canlı hücrelerde bulunan 30 kadar gen vardır, örneğin protein sentezi ve DNA tamirinden sorumlu enzimleri kodlayan. Virüslerin canlı olup olmadığı tartışması sürmektedir. Sorunun cevaplandırılması için "hayat nedir?" sorusunun cevabı gerekmektedir. Zooloji ve botaniğe dayalı kıstaslara göre virüsler canlı değildir. Ancak, bu çıkarım canlı olduğu kabul görmüş varlıkların özelliklerinden genelleme yaparak elde edilmiştir ve yıllar boyunca keşfedilmiş, gittikçe daha küçük canlı türlerini göz önüne alarak sürekli değiştirilmiş tanımlara dayalıdır. Eğer hayat temel ilkelere göre tanımlanırsa, canlılığın en temel kıstası çoğalma yeteneğidir. Virüsler çoğalabildiklerine göre canlı oldukları, veya konak hücreler olmadan çoğalamadıkları için canlı olmadığı iddia edilebilir. Öte yandan pek çok canlı da diğer canlıların ürettiği gıdalar olmadan ne büyüyebilir ne çoğalabilir. Virüslerin canlı olup olmadığı kullanılan hayat tanımına bağlıdır. Virüsler ve hastalık Virüs hastalıklarının diğer örnekleri için Enfeksiyöz hastalıklar listesine bakınız

Ebola virüsü Marburg virüsü Virüslerin neden olduğu yaygın hastalıklara örnek olarak soğuk algınlığı, grip, su çiçeği ve uçuk gösterilebilir. Virüslerin neden olduğu daha ciddi hastalıklar arasında Ebola, AIDS, çiçek gibileri örnek verilebilir. Ebola virüsü kanamalı ateşe neden olur. Virüslerin hastalık yapma yeteneğine virülans denir. Virüslerin hastalığı meydana getirmesini sağlayan çeşitli mekanizmalar vardır. Hücresel seviyede bunların başlıcası hücrenin parçalanması (lizis) sonucu ölümüdür. Çok hücreli canlılarda yeterince çok sayıda hücre ölürse canlının kendisi de bundan etkilenmeye başlar. Çoğu virüsler homeostaz bozulmasına neden olur, ama bazıları nispeten zararsız bir şekilde canlının içinde varlıklarını sürdürebilirler. Bunun bir örneği uçuk yapan herpes simpleks virüsünün insan vücudunda inaktif olarak bulunmasıdır. Bazı virüsler girdikleri hücre uygun değilse çoğalamazlar ama gene de hücrenin genomuna kendilerini dahil ederek varlıklarını sürdürebilirler. Onkojenik virüsler bu yolla hücrede bir değişim meydana getirirler, hücrenin kontrolsüz bir şekilde çoğalmasını sağlayıp ölüme yol açarlar.

Tespit, saflaştırma ve tanı Viral plak testi Laboratuvarda virüsleri çoğaltma ve tespit etmek için çeşitli yöntemler vardır. Kültürlenmiş hücreler bir virüsle enfekte edildikten sonra ortama salınan virüslerin saflaştırılması için santrifüjleme yöntemleri, amonyum sülfat veya etilen glikol ile çökeltme, veya hücre bileşenlerinin organik çözücülerle arıtılması gibi teknikler kullanılır. Virüslerin tespiti ve miktarlarının belirlenmesi için kullanılan yöntemler arasında: Hemaglütinasyon testi. Bir alyuvar süspansiyonuna virüsler eklenir, alyuvarların kümeleşmesine (aglütinasyonuna) bakılarak virüs sayısı belirlenir. Kümeleşmenin nedeni, virüslerin alyuvarların yüzeyine bağlanarak hücreleri birbirine bağlamalarıdır.

Elektron mikroskobu ile doğrudan sayım. Derişik bir virüs süspansiyonu, konsantrasyonu bilinen bir mikroskopik bilye süspansiyonu ile karıştırılır ve bu karışım özel bir yüzeyin üzerine damlatılır. Yüksek büyültme altında virüs tanecikleri ve suni bilyeler sayılarak virüslerin konsantrasyonu hesaplanır. Plak sayımı. Kültür kaplarında konak hücreler ince bir tabaka halinde büyütülür. Bir virüs süspansiyonu ayrı tüplerde farklı oranlarda seyreltilip bu kaplara eklenir. Her bir virüs tanesi çoğalarak birbirine bitişik çok sayıda hücreyi öldürür, hücre tabakasında bir delik (plak) oluşmasına neden olur. Plakların sayısından o kaba kaç tane virüs eklenmiş olduğu anlaşılır, buna dayanarak virüs konsantrasyonu hesaplanabilir. Hastalardan yeni bir hastalığın virüsünün tespiti (yakın geçmişten ebola veya HIV örnekleri verilebilir) ve o virüsün saflaştırılması özelleşmiş laboratuvarlar, ayrıca moleküler biyolog ve virolog gibi uzmanlar gerektirir. Bu genelde devlet laboratuvarlarının gayretleriyle gerçekleştirilir ve zor durumlarda Dünya Sağlık Örgütü gibi kuruluşların yardımını gerektirebilir.

Korunma ve tedavi Virüsler konaklarının hücresel mekanizmalarını kullanarak çoğaldıkları için konağı öldürmeden onları yok etmek mümkün değildir. En etkili tıbbî müdahele enfeksiyona karşı korunmayı sağlayan aşılanmadır. Enfeksiyon sonucu oluşan semptomları tedavi etmek için çeşitli ilaçlar mevcuttur. Antibiyotikler (tanımları gereği) bakteriler içindir, virüsler üzerinde etkisizdir. Ancak acil durumlarda hastanın belirtilerinin nedeni olan enfeksiyonun viral mi bakteriyel mi olduğu anlaşılana kadar antibiyotik tedavisine başlamak tedbirlidir. Hücre ortamı dışında virüsler dezenfektan malzemelerle (çamaşır suyu, etanol, gluteraldehit, formaldehit) etkisiz hale getirilebilirler. Biyoloji Virüsler moleküler ve hücresel biyolojide hücrelerin işlevlerini anlamak için kullanılırlar.

Örneğin genetikte, ayrıca DNA çoğalması, transkripsiyon, RNA işlenmesi, translasyon, protein taşıması ve immünoloji gibi temel hücresel mekanizmaların anlaşılmasında virüslerin büyük katkısı olmuştur. Genetikçiler hücrelerin içine genleri sokmak için virüsleri taşıyıcı araç (vektör) olarak kullanır.

Hücrenin yabancı bir birleşiği üretmesini sağlamak, veya bir genin genomda yer almasının etkisinin anlaşılmasında kullanılan yararlı bir yöntemdir bu. Bu yöntem kanser tedavisi ve gen terapisinde de kullanılır. Silah Yeniden yaratılmış 1918 influenza virüsü Ana madde: Biyolojik savaş Virüs salgınlarının insan toplumları üzerindeki etkileri onların biyolojik savaş için silah olarak kullanılabileceği endişesini gündeme getirmiştir. 1918 influenza salgını virüsünün laboratuvarda yeniden yaratılması bu yöndeki endişeleri daha da artırmıştır.

Çiçek virüsü yok edilmeden evvel tarih boyunca pek çok toplumu harap etmiştir. Günümüzde çiçek virüsü güvenlik altında tutulan birkaç laboratuvarda hâlâ mevcuttur ve virüsün silah haline getirilebilmesi olasılık dahilindedir. Modern dünya toplumlarında çiçek hastalığına karşı oluşmuş bir bağışıklık olmadığından dolayı, bu virüsün salgını kontrol altına alınana kadar muazzam hayat kaybı meydana gelebilir.