ไวรัสคือตัวแทนก่อโรค ขนาดเล็ก ที่แพร่พันธุ์ภายในเซลล์ของโฮสต์ที่มี ชีวิต เมื่อติดเชื้อ เซลล์โฮสต์จะถูกบังคับให้สร้างสำเนาไวรัสที่เหมือนกันหลายพันชุดอย่างรวดเร็ว แตกต่างจากสิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่ ไวรัสไม่มีเซลล์ที่แบ่งตัว ไวรัสใหม่จะประกอบขึ้นในเซลล์โฮสต์ที่ติดเชื้อ แต่แตกต่างจากตัวแทนก่อโรคที่ง่ายกว่า เช่นพรีออน ไวรัสมียีนซึ่งทำให้พวกมันสามารถกลายพันธุ์ และวิวัฒนาการได้ มี การอธิบาย ไวรัสมากกว่า 4,800 ชนิด โดยละเอียด^{[ 1 ]}จากไวรัสหลายล้านชนิดในสิ่งแวดล้อม ต้นกำเนิดของพวกมันยังไม่ชัดเจน บางชนิดอาจวิวัฒนาการมาจากพลาสมิด ซึ่งเป็นชิ้น ส่วน ของดีเอ็นเอที่สามารถเคลื่อนย้ายระหว่างเซลล์ได้ ในขณะที่บางชนิดอาจวิวัฒนาการมาจากแบคทีเรีย

ไวรัสประกอบด้วยสองหรือสามส่วน ทั้งหมดมีส่วนประกอบของยีนยีนเหล่านี้บรรจุข้อมูลทางชีวภาพที่เข้ารหัสของไวรัส และสร้างขึ้นจากDNAหรือRNAไวรัสทุกตัวยังมี เปลือก โปรตีน หุ้มอยู่ เพื่อปกป้องยีน ไวรัสบางชนิดอาจมีเยื่อหุ้มที่เป็นสารคล้ายไขมันหุ้มเปลือกโปรตีน ทำให้ไวรัสอ่อนแอต่อสบู่ ไวรัสที่มี "เยื่อหุ้มไวรัส" นี้จะใช้เยื่อหุ้มนี้ร่วมกับตัวรับจำเพาะในการเข้าสู่เซลล์โฮสต์ใหม่ ไวรัสมีรูปร่างหลากหลาย ตั้งแต่แบบเกลียวและทรงยี่สิบหน้า อย่างง่าย ไปจนถึง โครงสร้าง ที่ซับซ้อน กว่า ไวรัสมีขนาดตั้งแต่ 20 ถึง 300 นาโนเมตร หากนำไวรัส มาเรียงต่อกันประมาณ 33,000 ถึง 500,000 ตัว จะมีความยาวถึง 1 เซนติเมตร (0.4 นิ้ว)

ไวรัสแพร่กระจายได้หลายวิธี แม้ว่าหลายชนิดจะมีความจำเพาะเจาะจงมากเกี่ยวกับชนิดของโฮสต์หรือเนื้อเยื่อที่มันโจมตี แต่ไวรัสแต่ละชนิดก็อาศัยวิธีการเฉพาะในการจำลองตัวเองไวรัสพืชส่วนใหญ่มักแพร่กระจายจากต้นหนึ่งไปยังอีกต้นหนึ่งโดยแมลงและสิ่งมีชีวิตอื่นๆที่เรียกว่าพาหะ ไวรัส บางชนิดในมนุษย์และสัตว์อื่นๆ แพร่กระจายโดยการสัมผัสกับของเหลวในร่างกายของผู้ติดเชื้อ ไวรัสเช่นไข้หวัดใหญ่แพร่กระจายทางอากาศโดยละอองน้ำเมื่อคนไอหรือจาม ไวรัสเช่นโนโรไวรัสแพร่กระจายโดยทางอุจจาระ-ปากซึ่งเกี่ยวข้องกับการปนเปื้อนของมือ อาหาร และน้ำโรตาไวรัสส่วนใหญ่มักแพร่กระจายโดยการสัมผัสโดยตรงกับเด็กที่ติดเชื้อ ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในมนุษย์(HIV ) แพร่กระจายโดยของเหลวในร่างกายที่ถ่ายโอนระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ ส่วนไวรัสอื่นๆ เช่นไวรัสไข้เลือดออกแพร่กระจายโดยแมลงดูดเลือด

ไวรัส โดยเฉพาะไวรัสที่ประกอบด้วย RNA สามารถกลายพันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดสายพันธุ์ใหม่ๆ ขึ้นมาได้ สิ่งมีชีวิตที่เป็นพาหะอาจมีภูมิคุ้มกัน น้อย ต่อไวรัสสายพันธุ์ใหม่เหล่านี้ เช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่ มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง จึง จำเป็นต้องมี วัคซีน ใหม่ ทุกปี การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่สามารถก่อให้เกิดการระบาดใหญ่ ได้ เช่นเดียวกับไข้หวัดหมูในปี 2009ที่แพร่ระบาดไปทั่วประเทศ การกลายพันธุ์เหล่านี้มักเกิดขึ้นเมื่อไวรัสได้ติดเชื้อในสัตว์พาหะอื่นๆ ก่อน ตัวอย่างของโรคติดต่อจากสัตว์ สู่คน ได้แก่ไวรัสโคโรนาในค้างคาว และไข้หวัดใหญ่ในหมูและนก ก่อนที่ไวรัสเหล่านั้นจะแพร่มาสู่มนุษย์

การติดเชื้อไวรัสสามารถก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ สัตว์ และพืชได้ ในมนุษย์และสัตว์ที่มีสุขภาพดี การติดเชื้อส่วนใหญ่มักถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกันซึ่งสามารถสร้างภูมิคุ้มกัน ตลอดชีวิต ให้กับร่างกายต่อไวรัสชนิดนั้นได้ยาปฏิชีวนะซึ่งใช้ได้ผลกับแบคทีเรียไม่มีผลใดๆ แต่ยาต้านไวรัสสามารถรักษาการติดเชื้อที่เป็นอันตรายถึงชีวิตได้ วัคซีนที่สร้างภูมิคุ้มกันตลอดชีวิตสามารถป้องกันการติดเชื้อบางชนิดได้

• ไวริออน - อนุภาคไวรัสเดี่ยวๆ ที่อยู่นอกเซลล์เจ้าบ้าน อาจมีข้อบกพร่องและไม่สามารถแพร่เชื้อได้
• แคปซิด - เปลือก โปรตีนที่ห่อหุ้มยีนของไวรัส เปลือกนี้สร้างขึ้นจากโปรตีนขนาดเล็กจำนวนมากที่เหมือนกันและเรียกว่าแคปโซเมอร์
• เปลือกหุ้มไวรัส - ไวรัสบางชนิดมีฟองไขมันห่อหุ้มอนุภาคไวรัสไว้
• ยีน - ส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ ยีนเปรียบเสมือนประโยคที่ประกอบด้วย "ตัวอักษร" ของอักษรนิวคลีโอไทด์ ยีนควบคุมการสืบพันธุ์ของไวรัส ไวรัสแต่ละชนิดมียีนที่สร้างจากดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ แต่ไม่ทั้งสองอย่าง
• ช่วงโฮสต์ - สัตว์ พืช หรือแบคทีเรียที่ไวรัสชนิดใดชนิดหนึ่งสามารถติดเชื้อได้
• แบคทีริโอเฟจ - ไวรัสที่แพร่พันธุ์ในแบคทีเรีย
• เซลล์เป้าหมาย - ประเภทของเซลล์ที่ไวรัสสามารถแพร่พันธุ์ได้
• ซีโรไทป์ - การจัดกลุ่มไวรัสโดยพิจารณาจากแอนติเจนบนพื้นผิวของไวรัส
• สมมาตร - ไวรัสทุกชนิดมีลักษณะเหมือนกัน และอนุภาคของไวรัสมีโครงสร้างเป็นทรงลูกบาศก์ ทรงเกลียว หรือทรงซับซ้อน

ในปี พ.ศ. 2427 ชาร์ลส์ แชมเบอร์แลนด์นักจุลชีววิทยา ชาวฝรั่งเศส ได้คิดค้นตัวกรองแชมเบอร์แลนด์ (หรือตัวกรองแชมเบอร์แลนด์-ปาสเตอร์) ซึ่งมีรูพรุนขนาดเล็กกว่าแบคทีเรียเขาจึงสามารถส่งผ่านสารละลายที่มีแบคทีเรียผ่านตัวกรองและกำจัดแบคทีเรียออกไปได้อย่างสมบูรณ์ ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2433 ดมิทรี อิวานอฟสกีนักชีววิทยา ชาวรัสเซีย ได้ใช้วิธีนี้ในการศึกษาไวรัสโมเสกยาสูบการทดลองของเขาแสดงให้เห็นว่าสารสกัดจากใบยาสูบที่ติดเชื้อที่บดแล้วยังคงมีฤทธิ์ก่อโรคได้หลังจากการกรอง^{[ 2 ]}

ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ อีกหลายคนแสดงให้เห็นว่า แม้ว่าสารก่อโรคเหล่านี้ (ต่อมาเรียกว่าไวรัส) จะแตกต่างจากแบคทีเรียและมีขนาดเล็กกว่าประมาณหนึ่งร้อยเท่า แต่ก็ยังสามารถก่อให้เกิดโรคได้ ในปี 1899 มาร์ตินัส ไบเจอรินค์ นักจุลชีววิทยาชาวดัตช์ สังเกตว่าสารก่อโรคจะเพิ่มจำนวนเฉพาะเมื่ออยู่ในเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว เท่านั้น เขาเรียกมันว่า "ของเหลวที่มีชีวิตที่ติดต่อได้" ( ภาษาละติน : contagium vivum fluidum ) หรือ "เชื้อโรคที่มีชีวิตที่ละลายได้" เพราะเขาไม่พบอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายเชื้อโรค^{[ 3 ]}ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เฟรเดอริค ทวอร์ตนักแบคทีเรียวิทยา ชาวอังกฤษ ค้น พบไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย^{[ 4 ​​]} และ เฟลิกซ์ เดอ แอร์เรลล์นักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศส-แคนาดาอธิบายถึงไวรัสที่เมื่อเติมลงในแบคทีเรียที่กำลังเจริญเติบโตบนวุ้นจะนำไปสู่การก่อตัวของพื้นที่แบคทีเรียที่ตายแล้วทั้งหมด การนับพื้นที่ที่ตายแล้วเหล่านี้ทำให้เขาสามารถคำนวณจำนวนไวรัสในสารละลายได้^{[ 5 ]}

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในปี 1931 ทำให้ได้ภาพแรกของไวรัส^{[ 6 ]}ในปี 1935 เวนเดล เมเรดิธ สแตนลีย์นักชีวเคมีและนักไวรัสวิทยา ชาวอเมริกัน ได้ตรวจสอบไวรัสโมเสกยาสูบ (TMV) และพบว่ามันประกอบด้วยโปรตีน เป็น หลัก^{[ 7 ]}ไม่นานหลังจากนั้น ก็พบว่าไวรัสนี้ประกอบด้วยโปรตีนและอาร์เอ็นเอ [ ^{8 ] โร}ซาลินด์ แฟรงคลินได้พัฒนาภาพผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์และกำหนดโครงสร้างทั้งหมดของ TMV ในปี 1955 ^{[ 9 ]}แฟรงคลินยืนยันว่าโปรตีนของไวรัสมีโครงสร้างเป็นท่อกลวงรูปเกลียว ห่อหุ้มด้วยอาร์เอ็นเอ และยังแสดงให้เห็นว่าอาร์เอ็นเอของไวรัสเป็นสายเดี่ยว ไม่ใช่เกลียวคู่เหมือนดีเอ็นเอ^{[ 10 ]}

ปัญหาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในยุคแรกคือพวกเขาไม่รู้วิธีเพาะเลี้ยงไวรัสโดยไม่ต้องใช้สัตว์มีชีวิต ความก้าวหน้าเกิดขึ้นในปี 1931 เมื่อนักพยาธิวิทยา ชาวอเมริกัน Ernest William GoodpastureและAlice Miles Woodruffเพาะเลี้ยงไวรัสไข้หวัดใหญ่และไวรัสอื่นๆ อีกหลายชนิดในไข่ไก่ที่ได้รับการผสมพันธุ์แล้ว^{[ 11 ]}ไวรัสบางชนิดไม่สามารถเพาะเลี้ยงในไข่ไก่ได้ ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขในปี 1949 เมื่อJohn Franklin Enders , Thomas Huckle WellerและFrederick Chapman Robbinsเพาะเลี้ยงไวรัสโปลิโอในวัฒนธรรมเซลล์สัตว์ที่มีชีวิต^{[ 12 ]}มีการอธิบายรายละเอียดของ ไวรัสมากกว่า 4,800 ชนิด ^{[ 1 ]}

ไวรัสมีอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตทุกที่ที่เกิดขึ้น พวกมันอาจมีอยู่มาตั้งแต่เซลล์สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการขึ้นมาครั้งแรก ต้นกำเนิดของพวกมันยังคงไม่ชัดเจนเนื่องจากพวกมันไม่กลายเป็นฟอสซิลดังนั้นเทคนิคทางโมเลกุลจึงเป็นวิธีที่ดีที่สุด ในการตั้ง สมมติฐานเกี่ยวกับกำเนิดของพวกมัน เทคนิคเหล่านี้อาศัยความพร้อมของดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอของไวรัสโบราณ แต่ไวรัสส่วนใหญ่ที่ได้รับการเก็บรักษาและเก็บไว้ในห้องปฏิบัติการมีอายุน้อยกว่า 90 ปี^{[ 13 ] [ 14 ]}วิธีการทางโมเลกุลประสบความสำเร็จในการติดตามบรรพบุรุษของไวรัสที่วิวัฒนาการในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น^{[ 15 ]}กลุ่มไวรัสใหม่ๆ อาจเกิดขึ้นซ้ำๆ ในทุกขั้นตอนของการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต^{[ 16 ]}มีทฤษฎี หลักสามทฤษฎี เกี่ยวกับต้นกำเนิดของไวรัส: ^{[ 16 ] [ 17 ]}

ทฤษฎีถดถอย

ไวรัสอาจเคยเป็นเซลล์ขนาดเล็กที่ปรสิตในเซลล์ขนาดใหญ่ ในที่สุดยีนที่พวกมันไม่ต้องการอีกต่อไปสำหรับการดำรงชีวิตแบบปรสิตก็สูญหายไป แบคทีเรียริกเก็ตเซียและคลามิเดียเป็นเซลล์ที่มีชีวิตซึ่งเช่นเดียวกับไวรัส สามารถสืบพันธุ์ได้เฉพาะภายในเซลล์โฮสต์เท่านั้น สิ่งนี้สนับสนุนทฤษฎีนี้ เนื่องจากความจำเป็นต้องเป็นปรสิตอาจนำไปสู่การสูญเสียยีนที่เคยทำให้พวกมันสามารถดำรงชีวิตได้ด้วยตนเอง^{[ 18 ]}

ทฤษฎีต้นกำเนิดเซลล์

ไวรัสบางชนิดอาจวิวัฒนาการมาจากชิ้นส่วนของ DNA หรือ RNA ที่ "หลุดออกมา" จากยีนของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ DNA ที่หลุดออกมานั้นอาจมาจากพลาสมิดซึ่งเป็นชิ้นส่วนของ DNA ที่สามารถเคลื่อนย้ายระหว่างเซลล์ได้ ในขณะที่บางชนิดอาจวิวัฒนาการมาจากแบคทีเรีย^{[ 19 ]}

ทฤษฎีวิวัฒนาการร่วม

ไวรัสอาจวิวัฒนาการมาจากโมเลกุลที่ซับซ้อนของโปรตีนและ DNA ในเวลาเดียวกันกับที่เซลล์ปรากฏขึ้นบนโลกเป็นครั้งแรก และต้องอาศัยชีวิตของเซลล์เป็นเวลาหลายล้านปี^{[ 20 ]}

ทฤษฎีเหล่านี้ล้วนมีปัญหา สมมติฐานการถดถอยไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมแม้แต่ปรสิตเซลล์ที่เล็กที่สุดก็ไม่เหมือนไวรัสเลย สมมติฐานการหลบหนีหรือต้นกำเนิดจากเซลล์ไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของโครงสร้างเฉพาะในไวรัสที่ไม่ปรากฏในเซลล์ สมมติฐานการวิวัฒนาการร่วมหรือ "ไวรัสมาก่อน" ขัดแย้งกับนิยามของไวรัส เพราะไวรัสต้องพึ่งพาเซลล์โฮสต์^{[ 20 ] [ 21 ]}นอกจากนี้ ไวรัสยังได้รับการยอมรับว่าเป็นสิ่งโบราณ และมีต้นกำเนิดมาก่อนการแยกตัวของสิ่งมีชีวิตออกเป็นสามโดเมน^{[ 22 ]}การค้นพบนี้ทำให้นักไวรัสวิทยาสมัยใหม่ต้องพิจารณาและประเมินสมมติฐานคลาสสิกทั้งสามนี้ใหม่^{[ 16 ] [ 22 ]}

อนุภาคไวรัส หรือที่เรียกว่าไวริออนประกอบด้วยยีนที่สร้างจาก DNA หรือ RNA ซึ่งถูกห่อหุ้มด้วยโปรตีนที่เรียกว่าแคปซิด [ ^{23 ] Collier} , Balows & Sussman 1998 , pp. 33–55 แคปซิดทำจากโมเลกุลโปรตีนขนาดเล็กที่เหมือนกันหลายโมเลกุล เรียกว่าแคปโซเมอร์การจัดเรียงของแคปโซเมอร์อาจเป็นทรงยี่สิบหน้า (20 ด้าน) ทรงเกลียวหรือซับซ้อนกว่านั้น มีเปลือกชั้นในล้อมรอบ DNA หรือ RNA เรียกว่านิวคลีโอแคปซิดซึ่งทำจากโปรตีน ไวรัสบางชนิดถูกห่อหุ้มด้วยฟองไขมันที่เรียกว่าซองหุ้มซึ่งทำให้ไวรัสอ่อนแอต่อสบู่และแอลกอฮอล์^{[ 24 ]}

ไวรัสเป็นหนึ่งในตัวแทนการติดเชื้อที่มีขนาดเล็กที่สุด และเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ส่วนใหญ่ สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เท่านั้น ขนาดของไวรัสมีตั้งแต่ 20 ถึง 300  นาโนเมตรหากนำไวรัสมาเรียงต่อกัน 33,000 ถึง 500,000 ตัว จะมีความยาวถึง 1 เซนติเมตร (0.4 นิ้ว) ^{[ 25 ]}เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แบคทีเรียโดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,000 นาโนเมตร (1  ไมโครเมตร ) และเซลล์โฮสต์ของสิ่งมีชีวิตชั้นสูงโดยทั่วไปมีขนาดไม่กี่สิบไมโครเมตร ไวรัสบางชนิด เช่นเมกะไวรัสและแพนโดราไวรัสเป็นไวรัสที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ไวรัสเหล่านี้ซึ่งติดเชื้อ อะมีบามีขนาดประมาณ 1,000 นาโนเมตรถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2546 และ พ.ศ. 2556 ^{[ 26 ] [ 27 ]} ไวรัสเหล่านี้มีขนาดกว้างกว่า ไวรัสไข้หวัดใหญ่ประมาณ 10 เท่า (และด้วยเหตุนี้จึงมีปริมาตรใหญ่กว่าถึง 1,000 เท่า) และการค้นพบไวรัส "ยักษ์" เหล่านี้ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ^{[ 28 ]}

ยีนของไวรัสสร้างขึ้นจาก DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และในไวรัสหลายชนิดก็สร้างจาก RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) ด้วย ข้อมูลทางชีวภาพที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตจะถูกเข้ารหัสอยู่ใน DNA หรือ RNA สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้ DNA แต่ไวรัสหลายชนิดมี RNA เป็นสารพันธุกรรม DNA หรือ RNA ของไวรัสประกอบด้วยสายเดี่ยวหรือเกลียวคู่^{[ 29 ]}

ไวรัสสามารถแพร่พันธุ์ได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากมีจำนวนยีนค่อนข้างน้อย ตัวอย่างเช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่มีเพียง 8 ยีน และไวรัสโรตามี 11 ยีน ในขณะที่มนุษย์มี 20,000–25,000 ยีน ยีนของไวรัสบางตัวมีรหัสสำหรับสร้างโปรตีนโครงสร้างที่ประกอบเป็นอนุภาคไวรัส ยีนอื่นๆ สร้างโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างซึ่งพบได้เฉพาะในเซลล์ที่ไวรัสติดเชื้อ^{[ 30 ] [ 31 ]}

เซลล์ทั้งหมดและไวรัสหลายชนิดผลิตโปรตีนที่เป็นเอนไซม์ที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมี เอนไซม์บางชนิดเหล่านี้เรียกว่าDNA polymeraseและRNA polymeraseทำหน้าที่สร้างสำเนาใหม่ของ DNA และ RNA เอนไซม์ polymerase ของไวรัสมักจะมีประสิทธิภาพในการสร้าง DNA และ RNA มากกว่าเอนไซม์ที่เทียบเท่ากันของเซลล์เจ้าบ้าน^{[ 32 ]}แต่เอนไซม์ RNA polymerase ของไวรัสมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด ทำให้ไวรัส RNA กลายพันธุ์และสร้างสายพันธุ์ใหม่^{[ 33 ]}

ในไวรัส RNA บางชนิด ยีนไม่ได้อยู่บนโมเลกุล RNA ที่ต่อเนื่องกัน แต่แยกออกจากกัน ตัวอย่างเช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่มียีนที่แยกกันแปดยีนที่ทำจาก RNA เมื่อไวรัสไข้หวัดใหญ่สองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันติดเชื้อในเซลล์เดียวกัน ยีนเหล่านี้สามารถผสมกันและสร้างไวรัสสายพันธุ์ใหม่ได้ในกระบวนการที่เรียกว่าการจัดเรียงใหม่^{[ 34 ]}

โปรตีนมีความสำคัญต่อชีวิต เซลล์สร้างโมเลกุลโปรตีนใหม่จาก หน่วยสร้าง กรดอะมิโนโดยอาศัยข้อมูลที่เข้ารหัสใน DNA โปรตีนแต่ละชนิดเป็นโปรตีนเฉพาะที่มักจะทำหน้าที่เพียงอย่างเดียว ดังนั้นหากเซลล์ต้องการทำสิ่งใหม่ เซลล์จะต้องสร้างโปรตีนใหม่ ไวรัสบังคับให้เซลล์สร้างโปรตีนใหม่ที่เซลล์ไม่ต้องการ แต่จำเป็นต่อการสืบพันธุ์ของไวรัสการสังเคราะห์โปรตีนประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก ได้แก่การถอดรหัสและการแปล^{[ 35 ]}

การถอดรหัสคือกระบวนการที่ข้อมูลใน DNA ซึ่งเรียกว่ารหัสพันธุกรรมถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสำเนา RNA ที่เรียกว่าmessenger RNA (mRNA) mRNA เหล่านี้จะเคลื่อนที่ผ่านเซลล์และนำรหัสไปยังไรโบโซมซึ่งรหัสจะถูกนำไปใช้ในการสร้างโปรตีน กระบวนการนี้เรียกว่าการแปล เพราะโครงสร้างกรดอะมิโนของโปรตีนถูกกำหนดโดยรหัสของ mRNA ดังนั้น ข้อมูลจึงถูกแปลจากภาษาของกรดนิวคลีอิกไปเป็นภาษาของกรดอะมิโน^{[ 35 ]}

กรดนิวคลีอิกบางชนิดของไวรัส RNA ทำงานโดยตรงเป็น mRNA โดยไม่ต้องมีการดัดแปลงเพิ่มเติม ด้วยเหตุนี้ ไวรัสเหล่านี้จึงเรียกว่าไวรัส RNA สายบวก^{[ 36 ]}ในไวรัส RNA อื่นๆ RNA เป็นสำเนาเสริมของ mRNA และไวรัสเหล่านี้อาศัยเอนไซม์ของเซลล์หรือเอนไซม์ของตัวเองในการสร้าง mRNA ไวรัสเหล่านี้จึงเรียกว่า ไวรัส RNA สายลบในไวรัสที่สร้างจาก DNA วิธีการผลิต mRNA จะคล้ายกับของเซลล์ ไวรัสสายพันธุ์ที่เรียกว่าเรโทร ไวรัส มีพฤติกรรมที่แตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง พวกมันมี RNA แต่ภายในเซลล์เจ้าบ้านจะมีการสร้างสำเนา DNA ของ RNA ของพวกมันด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์รีเวอร์สทรานสคริปเทส จากนั้น DNA นี้จะถูกรวมเข้ากับ DNA ของเจ้าบ้านเอง และคัดลอกเป็น mRNA โดยเส้นทางปกติของเซลล์^{[ 37 ]}

เมื่อไวรัสเข้าสู่เซลล์ ไวรัสจะบังคับให้เซลล์สร้างไวรัสเพิ่มขึ้นอีกหลายพันตัว โดยไวรัสจะทำเช่นนั้นโดยการทำให้เซลล์คัดลอก DNA หรือ RNA ของไวรัส สร้างโปรตีนของไวรัส ซึ่งทั้งหมดจะประกอบกันเป็นอนุภาคไวรัสใหม่^{[ 38 ]}

วงจรชีวิตของไวรัสในเซลล์ที่มีชีวิตมี 6 ขั้นตอนพื้นฐานที่ทับซ้อนกัน: ^{[ 39 ]}

• การเกาะติดคือการที่ไวรัสจับกับโมเลกุลจำเพาะบนพื้นผิวของเซลล์ ความจำเพาะนี้จำกัดการติดเชื้อของไวรัสให้อยู่ในเซลล์ประเภทที่จำกัดมาก ตัวอย่างเช่น ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในมนุษย์ (HIV) จะติดเชื้อเฉพาะเซลล์ T ของมนุษย์เท่านั้น เพราะโปรตีนบนพื้นผิวของไวรัสgp120สามารถทำปฏิกิริยากับCD4และโมเลกุลอื่นๆ บนพื้นผิวของเซลล์ T เท่านั้น ไวรัสพืชสามารถเกาะติดได้เฉพาะเซลล์พืชและไม่สามารถติดเชื้อในสัตว์ได้ กลไกนี้ได้วิวัฒนาการมาเพื่อเอื้อประโยชน์ต่อไวรัสที่ติดเชื้อเฉพาะเซลล์ที่มันสามารถแพร่พันธุ์ได้เท่านั้น
• การแทรกซึมเกิดขึ้นหลังจากการเกาะติด โดยไวรัสจะแทรกซึมเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านด้วยกระบวนการเอนโดไซโทซิสหรือโดยการรวมตัวกับเซลล์
• กระบวนการปลดเปลือกไวรัสเกิดขึ้นภายในเซลล์ เมื่อแคปซิดของไวรัสถูกกำจัดและทำลายโดยเอนไซม์ของไวรัสหรือเอนไซม์ของโฮสต์ ทำให้กรดนิวคลีอิกของไวรัสถูกเปิดเผยออกมา
• การจำลองแบบของอนุภาคไวรัสเป็นขั้นตอนที่เซลล์ใช้สารส่งสัญญาณอาร์เอ็นเอของไวรัสในระบบการสังเคราะห์โปรตีนเพื่อสร้างโปรตีนของไวรัส ความสามารถในการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอหรือดีเอ็นเอของเซลล์จะสร้างดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอของไวรัสขึ้นมา
• กระบวนการประกอบเกิดขึ้นในเซลล์เมื่อโปรตีนและกรดนิวคลีอิกของไวรัสที่สร้างขึ้นใหม่รวมตัวกันเพื่อสร้างอนุภาคไวรัสใหม่หลายร้อยอนุภาค
• การปล่อยไวรัสเกิดขึ้นเมื่อไวรัสตัวใหม่หลุดออกมาหรือถูกปล่อยออกจากเซลล์ ไวรัสส่วนใหญ่จะทำเช่นนี้โดยทำให้เซลล์แตก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าไลซิส (lysis ) ส่วนไวรัสอื่นๆ เช่น เอชไอวี จะถูกปล่อยออกมาอย่างนุ่มนวลกว่าโดยกระบวนการที่เรียกว่าการแตกหน่อ (budding )

ไวรัสมีผลกระทบต่อโครงสร้างและชีวเคมีของเซลล์เจ้าบ้านในวงกว้าง^{[ 40 ]} ผลกระทบ เหล่านี้เรียกว่าผลกระทบต่อ เซลล์ ^{[ 41 ]}การติดเชื้อไวรัสส่วนใหญ่มักส่งผลให้เซลล์เจ้าบ้านตายในที่สุด สาเหตุของการตาย ได้แก่ การแตกตัวของเซลล์ (การระเบิด) การเปลี่ยนแปลงของเยื่อหุ้มเซลล์ และอะพอพโทซิส (การ "ฆ่าตัวตาย" ของเซลล์) ^{[ 42 ]}บ่อยครั้งที่เซลล์ตายเกิดจากการหยุดกิจกรรมปกติของเซลล์เนื่องจากโปรตีนที่ผลิตโดยไวรัส ซึ่งไม่ใช่ทั้งหมดที่เป็นส่วนประกอบของอนุภาคไวรัส^{[ 43 ]}

ไวรัสบางชนิดไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในเซลล์ที่ติดเชื้อ เซลล์ที่ไวรัสอยู่ในภาวะแฝง (ไม่ทำงาน) จะแสดงสัญญาณการติดเชื้อเพียงเล็กน้อยและมักจะทำงานได้ตามปกติ^{[ 44 ]}ซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อเรื้อรังและไวรัสมักจะอยู่ในภาวะสงบเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี ซึ่งมักจะเป็นกรณีของไวรัสเริม^{[ 45 ] [ 46 ]}

ไวรัสบางชนิด เช่นไวรัส Epstein–Barrมักทำให้เซลล์เพิ่มจำนวนโดยไม่ก่อให้เกิดมะเร็ง[ ^{47 ] แต่}ไวรัสบางชนิด เช่นไวรัส papillomavirusเป็นสาเหตุของมะเร็งที่ได้รับการยืนยันแล้ว^{[ 48 ]}เมื่อ DNA ของเซลล์ถูกทำลายโดยไวรัสจนเซลล์ไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ มักจะกระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิส ผลลัพธ์อย่างหนึ่งของอะพอพโทซิสคือการทำลาย DNA ที่เสียหายโดยเซลล์เอง ไวรัสบางชนิดมีกลไกในการจำกัดอะพอพโทซิสเพื่อไม่ให้เซลล์เจ้าบ้านตายก่อนที่จะมีการผลิตไวรัสลูกหลานตัวอย่างเช่นHIV ทำเช่นนี้ ^{[ 49 ]}

ไวรัสสามารถแพร่กระจายจากโฮสต์หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่งได้หลายวิธี แต่ไวรัสแต่ละชนิดจะใช้เพียงหนึ่งหรือสองวิธีเท่านั้น ไวรัสหลายชนิดที่ติดเชื้อในพืชจะถูกพาหะโดยสิ่งมีชีวิตซึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นเรียกว่าพาหะนำโรคไวรัสบางชนิดที่ติดเชื้อในสัตว์ รวมถึงมนุษย์ ก็แพร่กระจายโดยพาหะนำโรคเช่นกัน โดยปกติจะเป็นแมลงดูดเลือด แต่การแพร่เชื้อโดยตรงนั้นพบได้บ่อยกว่า การติดเชื้อไวรัสบางชนิด เช่นโนโรไวรัสและโรตาไวรัสแพร่กระจายโดยอาหารและน้ำที่ปนเปื้อน โดยมือและสิ่งของ ที่ใช้ร่วมกัน และโดยการสัมผัสใกล้ชิดกับผู้ติดเชื้อ ในขณะที่ไวรัสอื่นๆ เช่นSARS-CoV-2และไวรัสไข้หวัดใหญ่แพร่กระจายทางอากาศ ไวรัสเช่น HIV ไวรัสตับอักเสบ Bและไวรัสตับอักเสบ Cมักแพร่กระจายโดยการมีเพศสัมพันธ์โดยไม่ป้องกันหรือเข็มฉีดยาที่ปน เปื้อน เพื่อป้องกันการติดเชื้อและการระบาด จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าไวรัสแต่ละชนิดแพร่กระจายอย่างไร^{[ 50 ]}

โรคทั่วไปในมนุษย์ที่เกิดจากไวรัส ได้แก่ไข้หวัดธรรมดาไข้หวัดใหญ่อีสุกอีใสและแผลริมฝีปากโรคร้ายแรง เช่นอีโบลาและเอดส์ก็เกิดจากไวรัส เช่น กัน^{[ 51 ]}ไวรัสหลายชนิดก่อให้เกิดโรคเพียงเล็กน้อยหรือไม่ก่อให้เกิดโรคเลย และเรียกว่า "ไวรัสที่ไม่เป็นอันตราย" ไวรัสที่เป็นอันตรายมากกว่าจะถูกเรียกว่าไวรัส ที่ก่อ โรค^{[ 52 ]} ไวรัสก่อให้เกิดโรคต่างๆ กัน ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ที่ติดเชื้อ ไวรัสบางชนิดสามารถก่อให้เกิด การติดเชื้อ เรื้อรัง ตลอดชีวิต ซึ่งไวรัสจะยังคงแพร่พันธุ์ในร่างกายต่อไปแม้ว่ากลไกการป้องกันของโฮสต์จะต่อต้านก็ตาม^{[ 53 ]}นี่เป็นเรื่องปกติในการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบ B และไวรัสตับอักเสบ C ผู้ที่ติดเชื้อไวรัสเรื้อรังเรียกว่าพาหะ พวกเขาทำหน้าที่เป็นแหล่งสะสมที่สำคัญของไวรัส^{[ 54 ] [ 55 ]}

หากสัดส่วนของผู้ติดเชื้อในประชากรกลุ่มหนึ่งถึงเกณฑ์ที่กำหนด โรคนั้นจะเรียกว่าเป็นโรคประจำถิ่น^{[ 56 ]}ก่อนการคิดค้นวัคซีน การติดเชื้อไวรัสเป็นเรื่องปกติและมีการระบาดเกิดขึ้นเป็นประจำ ในประเทศที่มีภูมิอากาศอบอุ่น โรคที่เกิดจากไวรัสมักจะเป็นไปตามฤดูกาล โรคโปลิโอที่เกิดจากไวรัสโปลิโอมักเกิดขึ้นในฤดูร้อน^{[ 57 ]}ในทางตรงกันข้าม โรคหวัด ไข้หวัดใหญ่ และการติดเชื้อไวรัสโรตาไวรัส มักเป็นปัญหาในช่วงฤดูหนาว^{[ 58 ] [ 59 ]}ไวรัสอื่นๆ เช่นไวรัสโรคหัดทำให้เกิดการระบาดเป็นประจำทุกๆ สามปี^{[ 60 ]}ในประเทศกำลังพัฒนา ไวรัสที่ทำให้เกิดการติดเชื้อทางเดินหายใจและทางเดินอาหารเป็นเรื่องปกติตลอดทั้งปี ไวรัสที่พาหะโดยแมลงเป็นสาเหตุทั่วไปของโรคในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ตัวอย่างเช่น ไวรัส ซิกาและไข้เลือดออก ถูกส่งต่อโดย ยุงลาย ตัวเมีย ซึ่งกัดมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูผสมพันธุ์ของยุง^{[ 61 ]}

แม้ว่าการระบาดใหญ่ ของไวรัส จะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่เชื้อ HIV ซึ่งวิวัฒนาการมาจากไวรัสที่พบในลิงและชิมแปนซี ได้แพร่ระบาดไปทั่วโลกอย่างน้อยก็ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ^{[ 63 ]}ในช่วงศตวรรษที่ 20 มีการระบาดใหญ่สี่ครั้งที่เกิดจากไวรัสไข้หวัดใหญ่ และการระบาดที่เกิดขึ้นในปี 1918 , 1957และ1968นั้นรุนแรงมาก^{[ 64 ]}ก่อนที่จะถูกกำจัด โรคไข้ทรพิษเป็นสาเหตุของการระบาดใหญ่มานานกว่า 3,000 ปี^{[ 65 ]}ตลอดประวัติศาสตร์ การอพยพของมนุษย์ได้ช่วยให้การติดเชื้อระบาดแพร่กระจายออกไป โดยเริ่มจากทางทะเล และในยุคปัจจุบันก็เป็นทางอากาศด้วย^{[ 66 ]}

ยกเว้นไข้ทรพิษ โรคระบาดส่วนใหญ่เกิดจากไวรัสที่วิวัฒนาการขึ้นใหม่ ไวรัส "อุบัติใหม่" เหล่านี้ มักจะเป็นไวรัสกลายพันธุ์ของไวรัสที่มีอันตรายน้อยกว่าซึ่งเคยแพร่ระบาดมาก่อนในมนุษย์หรือสัตว์ชนิดอื่น^{[ 67 ]}

โรคระบบทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง (SARS) และโรคระบบทางเดินหายใจตะวันออกกลาง (MERS) เกิดจากไวรัสโคโรนา สายพันธุ์ใหม่ ไวรัสโคโรนาสายพันธุ์อื่น ๆ เป็นที่ทราบกันว่าทำให้เกิดการติดเชื้อที่ไม่รุนแรงในมนุษย์^{[ 68 ]}ดังนั้นความรุนแรงและการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของการติดเชื้อ SARS ซึ่งภายในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2546 ทำให้มีผู้ป่วยประมาณ 8,000 รายและเสียชีวิต 800 ราย จึงเป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดและประเทศส่วนใหญ่ไม่ได้เตรียมพร้อม^{[ 69 ]}

ไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ที่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้นในเมืองอู่ฮั่นประเทศจีน ในเดือนพฤศจิกายน 2019 และแพร่กระจายไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว เชื่อกันว่ามีต้นกำเนิดมาจากค้างคาวและต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ 2 ที่ก่อให้เกิดโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรงการติดเชื้อไวรัสนี้ทำให้เกิดโรคที่เรียกว่าCOVID-19ซึ่งมีความรุนแรงแตกต่างกันไปตั้งแต่เล็กน้อยไปจนถึงร้ายแรง^{[ 70 ]}และนำไปสู่การระบาดใหญ่ในปี 2020 [ ^{62 ] [ 71 ] [ 72 ] มีการกำหนดข้อจำกัดที่ไม่เคยมีมาก่อนในยามสงบเกี่ยวกับ การ} เดินทางระหว่างประเทศ^{[ 73 ]}และ มี การประกาศเคอร์ฟิวในหลายเมืองใหญ่ทั่วโลก^{[ 74 ]}

มีไวรัสพืช หลายชนิด แต่ส่วนใหญ่มักทำให้ ผลผลิตลดลงและการพยายามควบคุมไวรัสเหล่านี้ก็ไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ไวรัสพืชมักแพร่กระจายจากพืชสู่พืชโดยสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า " พาหะ " ซึ่งโดยปกติจะเป็นแมลง แต่เชื้อราหนอนตัวกลมและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว บางชนิด ก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นพาหะเช่นกัน เมื่อการควบคุมการติดเชื้อไวรัสพืชถือว่าคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ (เช่น ผลไม้ยืนต้น) ความพยายามจะมุ่งเน้นไปที่การกำจัดพาหะและการกำจัดพืชที่เป็นพาหะทางเลือก เช่น วัชพืช^{[ 75 ]}ไวรัสพืชไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์อื่นๆ เพราะสามารถแพร่พันธุ์ได้เฉพาะในเซลล์พืชที่มีชีวิตเท่านั้น^{[ 76 ]}

แบคทีริโอเฟจเป็นไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรียและอาร์เคีย [ ^{77 ] พวก}มันมีความสำคัญในระบบนิเวศทางทะเล : เมื่อแบคทีเรียที่ติดเชื้อแตกออก สารประกอบคาร์บอนจะถูกปล่อยกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งกระตุ้นการเจริญเติบโตของสารอินทรีย์ใหม่ แบคทีริโอเฟจมีประโยชน์ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพราะไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสามารถศึกษาได้ง่าย ไวรัสเหล่านี้อาจเป็นปัญหาในอุตสาหกรรมที่ผลิตอาหารและยาโดยการหมักและต้องพึ่งพาแบคทีเรียที่แข็งแรง การติดเชื้อแบคทีเรียบางชนิดเริ่มควบคุมได้ยากด้วยยาปฏิชีวนะ ดังนั้นจึงมีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในการบำบัดด้วยฟาจซึ่งเป็นการใช้แบคทีริโอเฟจในการรักษาการติดเชื้อในมนุษย์^{[ 78 ]}

สัตว์ รวมทั้งมนุษย์ มีกลไกป้องกันไวรัสตามธรรมชาติมากมาย กลไกบางอย่างไม่จำเพาะเจาะจงและป้องกันไวรัสได้หลายชนิดโดยไม่คำนึงถึงชนิด ภูมิคุ้มกัน โดยกำเนิด นี้ จะไม่ดีขึ้นเมื่อสัมผัสกับไวรัสซ้ำๆ และไม่เก็บ "ความทรงจำ" เกี่ยวกับการติดเชื้อ ผิวหนังของสัตว์ โดยเฉพาะพื้นผิว ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้ว ป้องกันไวรัสหลายชนิดไม่ให้เข้าสู่ร่างกาย ความเป็นกรดของสารในกระเพาะอาหารทำลายไวรัสหลายชนิดที่ถูกกลืนเข้าไป เมื่อไวรัสเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้และเข้าสู่ร่างกาย กลไกป้องกันโดยกำเนิดอื่นๆ จะป้องกันการแพร่กระจายของการติดเชื้อในร่างกาย ร่างกายจะผลิตฮอร์โมนพิเศษที่เรียกว่าอินเตอร์เฟอรอนเมื่อมีไวรัสอยู่ และฮอร์โมนนี้จะหยุดการแพร่พันธุ์ของไวรัสโดยการฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อและเซลล์ข้างเคียง ภายในเซลล์มีเอนไซม์ที่ทำลาย RNA ของไวรัส กระบวนการนี้เรียกว่าการรบกวน RNAเซลล์เม็ดเลือดบางชนิดจะกลืนกินและทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสอื่นๆ^{[ 79 ]}

ภูมิคุ้มกันจำเพาะต่อไวรัสจะพัฒนาขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เรียกว่าลิมโฟไซต์มีบทบาทสำคัญ ลิมโฟไซต์จะเก็บ "ความทรงจำ" เกี่ยวกับการติดเชื้อไวรัสและผลิตโมเลกุลพิเศษหลายชนิดที่เรียกว่าแอนติบอดีแอนติบอดีเหล่านี้จะเกาะติดกับไวรัสและหยุดยั้งไวรัสไม่ให้ติดเชื้อเซลล์ แอนติบอดีมีความเฉพาะเจาะจงสูงและโจมตีไวรัสเพียงชนิดเดียวเท่านั้น ร่างกายสร้างแอนติบอดีที่แตกต่างกันมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นของการติดเชื้อ หลังจากที่การติดเชื้อสงบลง แอนติบอดีบางส่วนยังคงอยู่และยังคงถูกผลิตต่อไป ซึ่งโดยปกติแล้วจะทำให้โฮสต์มีภูมิคุ้มกันต่อไวรัสไปตลอดชีวิต^{[ 80 ]}

พืชมีกลไกการป้องกันไวรัสที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพ หนึ่งในกลไกที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการมีอยู่ของยีนต้านทาน (R)แต่ละยีนต้านทานจะให้ความต้านทานต่อไวรัสชนิดใดชนิดหนึ่งโดยการกระตุ้นให้เกิดการตายของเซลล์เฉพาะที่รอบๆ เซลล์ที่ติดเชื้อ ซึ่งมักจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นจุดขนาดใหญ่ วิธีนี้จะหยุดการแพร่กระจายของการติดเชื้อ^{[ 81 ]}การแทรกแซง RNA ก็เป็นกลไกการป้องกันที่มีประสิทธิภาพในพืชเช่นกัน^{[ 82 ]}เมื่อพืชติดเชื้อ มักจะผลิตสารฆ่าเชื้อตามธรรมชาติที่ทำลายไวรัส เช่นกรดซาลิไซลิกไนตริกออกไซด์และโมเลกุลออกซิเจนที่ว่องไว^{[ 83 ]}

วิธีหลักที่แบคทีเรียใช้ป้องกันตัวเองจากแบคทีริโอเฟจคือการสร้างเอนไซม์ที่ทำลายดีเอ็นเอแปลกปลอม เอนไซม์เหล่านี้เรียกว่า เอนโดนิวคลีเอสจำกัดซึ่งจะตัดดีเอ็นเอของไวรัสที่แบคทีริโอเฟจฉีดเข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย^{[ 84 ]}

วัคซีนจำลองการติดเชื้อตามธรรมชาติและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้อง แต่ไม่ก่อให้เกิดโรค การใช้วัคซีนส่งผลให้โรคไข้ทรพิษ ถูกกำจัดไป และการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตจากโรคติดเชื้อต่างๆ เช่นโปลิโอหัดคางทูมและหัดเยอรมันลดลง อย่าง มาก^{[ 85 ]}มีวัคซีนที่ใช้ป้องกันการติดเชื้อไวรัสในมนุษย์มากกว่า 14 ชนิด^{[ 86 ]}และมีการใช้วัคซีนเพิ่มเติมเพื่อป้องกันการติดเชื้อไวรัสในสัตว์^{[ 87 ]}วัคซีนอาจประกอบด้วยไวรัสที่มีชีวิตหรือไวรัสที่ตายแล้ว^{[ 88 ]}วัคซีนที่มีชีวิตประกอบด้วยไวรัสในรูปแบบที่อ่อนแอ แต่วัคซีนเหล่านี้อาจเป็นอันตรายเมื่อให้แก่ผู้ที่มีภูมิคุ้มกันอ่อนแอในคนเหล่านี้ ไวรัสที่อ่อนแอสามารถก่อให้เกิดโรคเดิมได้^{[ 89 ]}เทคโนโลยีชีวภาพและเทคนิคทางวิศวกรรมพันธุกรรมถูกนำมาใช้เพื่อผลิตวัคซีน "ที่ออกแบบเอง" ซึ่งมีเฉพาะโปรตีนแคปซิดของไวรัสเท่านั้น วัคซีนป้องกันไวรัสตับอักเสบ บี เป็นตัวอย่างของวัคซีนประเภทนี้^{[ 90 ]}วัคซีนเหล่านี้ปลอดภัยกว่าเพราะไม่สามารถก่อให้เกิดโรคได้เลย^{[ 88 ]}

นับตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1980 การพัฒนายาต้านไวรัสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยส่วนใหญ่เกิดจากการระบาดของโรคเอดส์ ยาต้านไวรัสส่วนใหญ่เป็นอะนาล็อกของนิวคลีโอไซด์ซึ่งปลอมตัวเป็นหน่วยสร้าง DNA ( นิวคลีโอไซด์ ) เมื่อการจำลอง DNA ของไวรัสเริ่มต้นขึ้น หน่วยสร้างปลอมบางส่วนจะถูกนำไปใช้ ซึ่งจะป้องกันการจำลอง DNA เนื่องจากยาเหล่านี้ขาดคุณสมบัติที่จำเป็นที่ช่วยให้เกิดการสร้างสาย DNA เมื่อการผลิต DNA หยุดลง ไวรัสจะไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้อีกต่อไป^{[ 91 ]}ตัวอย่างของอะนาล็อกของนิวคลีโอไซด์ ได้แก่ อะซิโคล เวียร์สำหรับการติดเชื้อไวรัสเริม และ ลามิวูดีนสำหรับการติดเชื้อ HIV และไวรัสตับอักเสบ Bอะซิโคลเวียร์เป็นหนึ่งในยาต้านไวรัสที่เก่าแก่ที่สุดและมีการสั่งจ่ายบ่อยที่สุด^{[ 92 ]}

ยาต้านไวรัสชนิดอื่นมุ่งเป้าไปที่ระยะต่าง ๆ ของวงจรชีวิตของไวรัส เอชไอวีต้องอาศัยเอนไซม์ที่เรียกว่าHIV-1 โปรตีเอสเพื่อให้ไวรัสสามารถแพร่เชื้อได้ มีกลุ่มยาที่เรียกว่าสารยับยั้งโปรตีเอสซึ่งจะจับกับเอนไซม์นี้และหยุดการทำงานของมัน^{[ 93 ]}

โรคไวรัสตับอักเสบซีเกิดจากไวรัสอาร์เอ็นเอ ในผู้ติดเชื้อร้อยละ 80 โรคนี้จะกลายเป็นเรื้อรังและพวกเขายังคงแพร่เชื้อได้ตลอดชีวิตหากไม่ได้รับการรักษา มีวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพโดยใช้ยาต้านไวรัสโดยตรง^{[ 94 ]}การรักษาผู้ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีเรื้อรังได้รับการพัฒนาโดยใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกัน โดยใช้ลามิวูดีนและยาต้านไวรัสอื่นๆ ในทั้งสองโรค ยาเหล่านี้จะหยุดการแพร่พันธุ์ของไวรัส และอินเตอร์เฟรอนจะฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อที่เหลืออยู่^{[ 95 ]}

โดยปกติแล้ว การติดเชื้อ HIV จะได้รับการรักษาด้วยยาต้านไวรัสหลายชนิดร่วมกัน โดยแต่ละชนิดจะมุ่งเป้าไปที่ระยะต่างๆ ในวงจรชีวิตของไวรัส มียาที่ป้องกันไม่ให้ไวรัสเกาะติดกับเซลล์ ยาบางชนิดเป็นอะนาล็อกของนิวคลีโอไซด์ และบางชนิดเป็นพิษต่อเอนไซม์ของไวรัสที่จำเป็นต่อการสืบพันธุ์ ความสำเร็จของยาเหล่านี้เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความสำคัญของการรู้ว่าไวรัสสืบพันธุ์อย่างไร^{[ 93 ]}

ไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีจำนวนมากที่สุดในสิ่งแวดล้อมทางน้ำ^{[ 96 ]}น้ำทะเลหนึ่งช้อนชามีไวรัสประมาณสิบล้านตัว^{[ 97 ]}และไวรัสเหล่านี้มีความสำคัญต่อการควบคุมระบบนิเวศน้ำเค็มและน้ำจืด^{[ 98 ]}ส่วนใหญ่เป็นแบคทีริโอเฟจ^{[ 99 ]}ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อพืชและสัตว์ พวกมันติดเชื้อและทำลายแบคทีเรียในชุมชนจุลินทรีย์ในน้ำ และนี่เป็นกลไกที่สำคัญที่สุดในการรีไซเคิลคาร์บอนในสิ่งแวดล้อมทางทะเล โมเลกุลอินทรีย์ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์แบคทีเรียโดยไวรัสจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและสาหร่ายใหม่^{[ 100 ]}

จุลินทรีย์ประกอบขึ้นเป็นชีวมวลมากกว่า 90% ในทะเล มีการประมาณการว่าไวรัสฆ่าชีวมวลนี้ประมาณ 20% ในแต่ละวัน และมีไวรัสในมหาสมุทรมากกว่าแบคทีเรียและอาร์เคียถึง 15 เท่า ไวรัสเป็นสาเหตุหลักของการทำลายสาหร่าย ที่เป็นอันตรายอย่างรวดเร็ว [ ^{101 ]}ซึ่งมักจะฆ่าสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่นๆ^{[ 102 ] จำนวนไวรัสในมหาสมุทรจะลดลงเมื่อ ออก} ไปไกลจากชายฝั่งและลงไปในน้ำลึกมากขึ้น ซึ่งมีสิ่งมีชีวิตที่เป็นพาหะน้อยลง^{[ 103 ]}

ผลกระทบของไวรัสนั้นกว้างขวางมาก โดยการเพิ่มปริมาณการหายใจในมหาสมุทร ไวรัสจึงมีส่วนรับผิดชอบทางอ้อมในการลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้ประมาณ 3 กิกะตันคาร์บอนต่อปี^{[ 103 ]}

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลก็มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อไวรัสเช่นกัน ในปี พ.ศ. 2531 และ พ.ศ. 2545 แมวน้ำท่าเรือหลายพันตัวถูกฆ่าในยุโรปโดยไวรัสไข้หวัดแมวน้ำ^{[ 104 ]}ไวรัสอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงไวรัสคาลิ ซิ ไวรัสเริม ไวรัส อะดีโนและไวรัสพาร์โวแพร่กระจายอยู่ในประชากรสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล^{[ 103 ]}

ไวรัสยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งอาหารทางเลือกสำหรับจุลินทรีย์ที่กินไวรัสโดยให้กรดนิวคลีอิก ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสผ่านการบริโภค^{[ 105 ] [ 106 ]}

• พอร์ทัลการแพทย์
• พอร์ทัลไวรัส

• แหล่งข้อมูลเกี่ยวกับไวรัสก่อโรค  – ข้อมูลทางพันธุกรรมและข้อมูลการวิจัยอื่นๆ เกี่ยวกับไวรัสก่อโรคในมนุษย์
• ฐานข้อมูลวิจัยไข้หวัดใหญ่  – ข้อมูลทางพันธุกรรมและข้อมูลการวิจัยอื่นๆ เกี่ยวกับไวรัสไข้หวัดใหญ่