Virüs, sadece canlı hücreleri enfekte edebilen ve böylece replike olabilen mikroskobik enfeksiyon etkenleri. Virüsler: hayvanlardan ve bitkilerden, bakterilerin ve arkelerin de içinde bulunduğu mikroorganizmalara kadar her türlü canlı şekillerine bulaşabilirler.
Dmitri Ivanovsky 1892 yılında bir makalede tütün bitkisine bulaşan bakteri olmayan etkenleri açıkladığından ve Martinus Beijerinck'in 1898 yılında tütün mozaik virüsünü keşfetmesinden beri, 5,000 civarında virüs türü detaylı bir şekilde tarif edilse de milyonlarca türde virüs vardır. Virüsler yeryüzündeki hemen her ekosistemde bulunan biyolojk varlığın en bol türüdür. Virüslerle ilgilenen bilime viroloji denir ve mikrobiyolojinin alt uzmanlık alanıdır.
Virüsler, enfekte hücre içerisinde veya enfeksiyon sürecinde, virionlar ve bağımsız viral parçacıklar halinde bulunabilir. Bir virüsün tüm yapılarını barındıran tek bir virüs partikülüne virion ya da viryon denir ve iki ya da üç parçadan oluşur: (i) DNA veya RNA'dan sadece birisi olabilen viral genom ve genetik materyali taşıyan büyük moleküller; (ii) genetik materyali saran, koruyan ve başka işlevleri de olan kapsid denilen bir protein tabakası, (iii) protein tabakayı saran lipit bir zarf. Virüs parçacıkları sarmal (helikal), kübik veya karmaşık (kompleks) morfolojilerde olabilmektedirler. Virionlar ışık mikroskobuyla görülemeyecek kadar küçük yapıdadırlar. Ortalama bir virion ortalama bir bakterinin yüzde biri büyüklüğündedir.
Yaşamın evrimsel tarihinde virüslerin menşei açıklanamamıştır. Bazıları, hücreler arasında hareket edebilen DNA parçacıkları olan plazmidlerden, bazıları da bakterilerden evrimleşmiş olabilir. Evrimde, virüsler genetik çeşitliliği arttıran yatay gen transferinde önemli bir araçtırlar. Virüslergenetik materyal taşıdıkları, üredikleri ve doğal seçilime uğradıkları için bazıları tarafından canlı kabul edilirler. Ancak canlı olarak kabul edebilmek için gerekli bazı anahtar özellikleri (ör. hücre yapısı) taşımadıkları için virüslere "yaşamın kıyısındaki organizmalar" ve kopyalanıcılar denilmiştir,
Virüsler birçok yolla yayılırlar; bitkilerde virüsler genellikle yaprak bitleri ve bitki özsuyu ile beslenen Böcekler tarafından bitkiden bitkiye aktarılırken, hayvanlarda kan emici haşerat tarafından aktarılırlar, bu hastalık taşıyan organizmalara vektörler denilir. Grip virüsleri solunum yoluyla yayılım gösterirler. Norovirüs ve rotavirüs viral kaynaklı gastroenteritin en bilindik etkenlerindendir ve fekal-oral bulaş yoluyla ve insandan insana temas ile, su ve yiyeceklerle bulaşırlar. HIV cinsel temas yoluyla ve enfekte kanla temas yoluyla bulaşan ciddi bir etkendir. Virüsün enfekte edebildiği hücrelere "konak" hücre denir ve konak türü geniş veya dar olabilir, bunu virüsün "konak özgüllüğü" belirler.
Hayvanlarda viral enfeksiyonlar genelde immun sistemin uyarılaması ve enfeksiyona neden olan virüsün ortadan kaldırılması ile sonuçlanır. Bağışıklık tepkileri aynı zamanda aşı ile de uyarılabilir, bu durum belirli viral ajanlara karşı yapay bir bağışıklık kazandırır. Bununla beraber AIDS ve viral hepatit etkeni olan bazı virüsler immun yanıttan kaçarlar ve kronik enfeksiyonlara yol açarlar. Antibiyotikler virüslere karşı etki etmezler ancak virüslere etki edebilen bazı antiviral ilaçlar geliştirilmiştir.
Virüsler ve canlı hücreler, DNA veya RNA, ve proteinler gibi ortak bileşiklere sahiptirler. Lakin biyokimyacı Wendel Stanley'nin 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 RNA'dan 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 genler.
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.
Hayatı yahut canlılığı tanımlarken Alman bilim adamı Hoimar von Ditfurth şu yorumu yapmıştır:
"Amerikalı biyokimyacı ve Nobel Ödülü sahibi Melvin Calvin'in bilimsel bir yazısından aktarılmış 'canlılık:düzenli enerji dönüştürme mekanizmasına ilişkin bilgiyi başka bir özdeş sisteme aktarabilme yeteneği' tanımı, içinden çıkılmazlığıyla aslında sorunun güçlülüğünü ortaya koyuyor. Canlı olmayan ile canlı olanı birbirinden ayırt etmeye kalkışmak, aslında doğaya kendisinde bulunmayan bir duruma ilişkin dıştan bir 'müdahale' ve bu müdahaleye bağlı bir kavram getirme anlamına gelmektedir. Gerçekten de böyle bir girişim doğaya kendisinin tanımadığı sınırları yerleştirmekle eş anlamlıdır. Aslında bu türden sınırların gerçekte karşılığı bulunmayan yapay sınırlar oldukları kesindir. Doğanın o sayısız olayları ve süreçleri karşısında derli toplu bir bakış edinebilmek ve kolaylık sağlayıcı sınıflandırmalar yapabilmek için doğaya dıştan aklın bulunduğu ayırıcı çizgiler yerleştirmek, Dünya'yı gerçekte bulunmayan enlem ve boylam çizgilerine bölmekten hiç farklı değildir. Yön bulmamıza yardımcı olan ve coğrafî alanlar ya da noktalarda nereleri kastettiğimizi kolaylıkla belirtmemizi sağlayan haritalar üzerindeki bu kavramsal çizgileri hiç kimsenin kalkıp da söz konusu bölgelerin doğal bir özelliğini algılayabileceği gibi, bu çizgileri de o bölgelerde aramak kimsenin aklına gelmeyecektir.
Sınıflandırma ve adlandırma, virüslerin benzer ya da farklı özellikleri dikkate alınarak yapılmaktadır. 1962'de, André Lwoff, Robert Horne, ve Paul Tournier linnean hiyerarşik sistemi baz alan ilk virüs sınıflandırma şeklini geliştirmişlerdir. Bu sistem şube, sınıf, takım, aile, cins, ve tür sınıflantırmasını temel alır. Virüslerin genom türlerini baz alan gruplandırmalar da yapılmıştır. Sonraları Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (UAVTK) kuruldu. Ancak virüsler şube ve sınıf olarak sınıflandırılmadı, bunun nedeni küçük genomları ve yüksek oranda mutasyona uğramaları nedeniyle yaşanan zorluklar sebebiyle takımın ötesinde tanımlamaya geçilmemesidir. Geleneksel hiyerarşiyi desteklemek için Baltimore Sınıflandırması kullanıldı.
Şu andaki sınıflandırmayı Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi geliştirdi ve aile bütünlüğünü korumak için virüs ailelerinin özelliklerine ağırlık veren bir rehber yayınladı. virüsleri sınıflandırmak için uluslararası birleşik bir taksonomi kuruldu. 9. UAVTK raporunda viral taksonların dallanma hiyerarşisinde en düşük takson grubu olarak virüs türü kavramı tanımlanmıştır.Ancak günümüzde virüsleri ve virüs çeşitliliğinin sadece çok küçük bir bölümü incelenmiştir.
Genel taksonomik yapı aşağıdaki gibidir:
Takım (-virales)
Aile (-viridae)
Alt aile (-virinae)
Cins (-virus)
Tür (-virus)
Mevcut (2013) UAVTK taksonomisi, 7 takımdan oluşur, Caudovirales, Herpesvirales, Ligamenvirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales, and Tymovirales. Komite alt tür, suş ve izolatlar arasında resmi bir ayrım yapmamaktadır. Toplamda 7 takım, 103 aile, 22 alt aile, 455 cins, 2,827 civarında tür vardır ve 4,000'den fazla tip henüz sınıflandırılmamıştır.
Nobel ödüllü biylog David Baltimore, Baltimore sınıflandırma sistemini geliştirmiştir. UAVTK sınıflandırma sistemini, modern sınıflandırma sistemleri ve Baltimore sınıflandırma sistemini bağdaştırarak yapmıştır.
Baltimore sınıflandırması viral mRNA sentezini temel alan bir sınıflandırmadır Virüsler genelde genomlarıyla sentez ettirdikleri proteinleri kullanarak kendilerini replike ettirirler. Viral genom çift iplikçikli (çi) veya tek iplikçikli (ti) olabileceği gibi DNA ya da RNA da olabilir, bazı virüslerde ters transkriptaz enzimi varken bazılarında da bu enzim yoktur. Ek olarak tiRNA virüsleri pozitif yönelimli ya da negatif yönelimli olabilirler, pozitif yönelimli virüslerin genomlarına enfektif genom denmektedir. Bu sınıflandırma virüsleri yedi grupta toplamıştır:
Bu gruplar aşağıdaki gibidir:
I: çiDNA virüsleri (örneğin Adenovirüsler, Herpesvirüsler, Poksvirüsler)
II: tiDNA virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") DNA (örneğin Parvovirüsler)
III: çiRNA virüsleri (örneğin Reovirüsler)
IV: (+) tiRNA virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") RNA (örneğin Pikornavirüsler, Togavirüsler)
V: (−) tiRNA virüsleri (− iplikçikli veya "yönelimli") RNA (örneğin Ortomiksovirüsler, Rabdovirüsler)
VI: tiRNA-RT virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") Hayat döngüsü içerisinde DNA aracılı RNA kullanır (örneğin Retrovirüsler)
VII: çiDNA-RT virüsleri (örneğin Hepadnavirüsler)
Parazitik canlıların faydalandığı diğer canlılara konak denir. Virüsler zorunlu parazitlerdir, replikasyon yoluyla çoğalırlar ve replikasyon yapabilmek için konak hücreye gereksinim duyarlar.
Diğerlerini göz önünde bulundurursak virüsler yeryüzünde bugüne kadar en bol biyolojik çeşitliliğe sahip gruptur. Hayvanlar, bitkiler, bakteriler, arkeler ve mantarlar gibi yaşam biçimlerinin her türünü enfekte edebilirler. Bununla birlikte, farklı virüs tipleri bu yaşam biçimlerinin sadece sınırlı bir aralığına bulaşabilir ve virüs enfeksiyonları türe özeldir. Bu özgüllük canlı türü düzeyinde olduğu gibi hücresel düzeyde de olabilir. Örneğin smallpox virüsü sadece insan türünü enfekte edebilir ve dar bir konak aralığı olduğu söylenebilir.Kuduz virüsü gibi bazı virüsler, memelilerin birçok türünü enfekte edebilir ve buvirüslerin geniş bir konak yelpazsesi olduğu söylenebilir.Bitki virüslerinin ve diğer hayvan virüslerinin birçoğu insanları enfekte etmez. Bazı bakteriyofajlar sadece bir bakteri suşunda enfeksiyona neden olurlar ve faj tiplendirilmesi bakteriyel hastalıkların kaynaklarının araştırılmasında kullanılabilen bir yöntemdir.
Virüsler konak hücrede hayati metabolik yolları kullandıkları için, genel olarak konak hücrede toksik etkilere neden olan ilaçlar kullanılmak durumundadır. Viral hastalıklarda en etkili medikal yaklaşım enfeksiyona bağışıklık sağlamak aşılama yapmak ve seçici olarak viral replikasyonu engelleyen antiviral ilaçlardır.
Aşılama virüs enfeksiyonlarından korunmada etkili ve ucuz bir seçenektir. Aşı uygulamaları virüslerin keşfinin de öncesinde uygulanmakta idi. Aşılamanın keşfi çocuk felci, kızamık, kabakulak ve kızamıkçık gibi hastalıkların morbiditeleri (hastalık) ve mortalitelerinde (ölüm) dramatik bir düşüşe neden olmuştur. Çiçek hastalığı enfeksiyonları eradike edilmiştir. Aşılamalar insanlarda halihazırda 13'ün üzerinde viral enfeksiyonun önlenmesinde ve daha fazlası hayvanlardaki viral enfeksiyonların önlenmesinde kullanılmaktadır. Aşılar viral proteinleri ya da zayıflatılmış veya öldürülmüş virüsleri (antijenler) içerebilir. Virüslerin zayıflatılmış (attenüe) formlarını içeren canlı aşılar, hastalığa neden olmazlar ancak yine de bağışıklık sağlarlar. Canlı aşılar, bağışıklık sistemi zayıf insanlarda tehlikeli olabilirler çünkü bu insanlarda virüs zayıflatılmış bile olsa hastalığa yok açabilir. Biyoteknoloji ve genetik mühendisliği teknikleri alt ünite aşıların üretilmesi için kullanılmıştır. Bu aşılar sadece virüsün kapsid proteinlerinden yapılmaktadır. Hepatit B aşısı bu aşılara bir örnektir. Alt ünite aşıları bağışıklık sistemi zayıf insanlarda güvenle kullanılabilirler çünkü hastalığa neden olmazlar. Sarı humma virüsü aşısı, 17D olarak bilinen canlı-attenüe bir suştur, muhtemelen üretilen en güvenli ve etkili aşıdır.
Antiviral ilaçlar genellikle virüslerin yanlışlıkla kendi genomları ile birleştirdiği nükleosit analoglarıdır (Sahte DNA yapıtaşı). Virüsün yaşam döngüsü durdurulur çünkü yeni sentezlenen DNA inaktiftir. Örneğin herpes simpleks virüs enfeksiyonları için kullanılan bir nükleosit analoğu olan asiklovir ve HIV ve hepatit B virüs enfeksiyonlarında kullanılan lamivudin. Asiklovir en eski ve en sık reçete edilen antiviral ilaçların biridir. Kullanılan diğer antiviral ilaçlar virüs yaşam döngüsünün çeşitli evreleri hedefler. HIV, enfeksiyöz forma geçebilmek için HIV-1 protease denilen proteolitik bir enzime gereksinim duyar. Bu enzimi inaktive etmek için proteaz inhibitörleri adı verilen geniş bir ilaç grubu vardır.
Hepatit C'ye neden olan RNA virüslerinin oluşturduğu enfeksiyonların %80'i kronik seyirlidir ve hastalar tedavi edilmezlerse karaciğerlerinin kalan kısımları da enfekte olur, etkili bir tedavi için interferon ile kombine şekilde nükleozid analogu bir ilaç olan ribavirin kullanılır. Benzer bir strateji kullanarak, kronik hepatit B taşıyıcılırını tedavi etmek için lamivudine geliştirilmiştir.
Virüslerin neden olduğu yaygın insan hastalıklarının örnekleri arasında, soğuk algınlığı, grip, su çiçeği ve uçuk yaraları gibi hastalıkların yanı sıra ebola virüs hastalığı, AIDS, tavuk vebası (kuş gribi) ve SARS gibi pek çok ciddi hastalıklar da bulunmaktadır. Virüsün hastalık yapabilme yeteneği virulans olarak adlandırılmaktadır. Diğer hastalıkların oluşumunda da virüslerin muhtemel bağlantıları araştırılmaktadır, örneğin insan herpesvirüs 6 (HHV6) nın multipl skleroz ve kronik yorgunluk sendromu gibi sinirsel hastalıklarda rol oynadığı düşünülmektedir. Önceleri bornavirüslerin, atlarda nörolojik hastalıklara ve insanlarda psikiyatrik hastalıklara neden olduğu düşünülmekteydi.
Virüsler virüsün türüne göre değişebilen farklı mekanizmalar ile hastalığa neden olurlar. Hücresel düzeyde etkileri, hücreler parçalanarak ölebilir çok hücreli organizmalarda, yeterli sayıda hücre ölürse, etkiler bütün organizmaya yayılmaya başlar. Bazı virüsler organizmada nispeten zararsız gibi bulunmalarına rağmen hastalık yaparak sağlığın ve homeostazın bozulmasına neden olabilirler. Örneğin herpes simpleks virüsü insanda zararsız şekilde bulunur ancak bağışıklığın baskılandığı durumlarda iktif hale gelerek uçuklara neden olabilir, bu duruma gizli (latent) enfeksiyon denir ve herpes virüslerin karakteristik özelliklerindendir, buna benzer başka virüsler da vardır örneğin Epstein–Barr virüsü glandüler ateşe neden olur, varisella zoster virüsü su çiçeği ve zonaya neden olur. Birçok insan herpesvrusların en az bir türü ile enfektedir.Ancak latent virüsler bazen yararlıdırlar, mesela virüsün varlığı yersinia pestis bakterisi gibi bazı bakterilere karşı bağışıklığı arttırabilir.
Bazı virüsler hayat boyu kronik enfeksiyonlara neden olurlar, bu virüsler konağın savunma mekanizmalarına rağmen vücutta çoğaltmaya devam ederler. Buna en iyi örnek hepatit B ve hepatit C virüsleridir . Kronik olarak hasta insanlar taşıyıcı olarak adlandırılırlar ve enfeksiyöz virüsün rezervuarlarıdır. Taşıyıcıların oranının yüksek olduğu toplumlarda, hastalığın endemik olduğu söylenir.
Virüsler insan ve diğer türler için kanser nedenlerinden biridir. Viral kanserler enfekte kişilerin ya da hayvanların az bir kısmında meydana gelir. Kanser virüsleri DNA ve RNA virüslerini barındıran bir virüs grubudur, tek tip bir "onkovirüs" yoktur,onkovirüs grubunda birçok aileden etken vardır. Kanser gelişimini etkileyen çeşitli birçok faktör vardır konak bağışıklığı ve virüsün konakta mutasyon geçirmesi bunlardan ikisidir. Virüslerin bazı türleri ve bazı genotiplerinin insanlarda kanserlere neden olduğu kabul edilmektedir, bunlardan bazıları insan papilloma virüsü, hepatit B virüsü, hepatit C virüsü, Epstein–Barr virüs, Kaposi sarcoma-bağlantılı herpesvirüs ve İnsan T-lenfotropik virüs. İnsan kanserlerinde en çok rastlanan virüs ise polyomavirüstur (Merkel cell polyomavirüs) bu virüs Merkel hücre karsinoması adı verilen cilt kanserlerine neden olur. Hepatit virüsleri hepatosellüler karsinomlara yol açan kronik enfeksiyonlara neden olurlar. İnsan T-lenfotropik virüsü tropikal spastik paraparezilere ve yetişkin T-hücresi lösemilerine yol açar. İnsan papillomavirüsleri serviks, cilt, makat ve penis kanserlerine neden olurlar.Merkel hücre polyomavirüsü, SV40 ve fare polyomavirüsleri yakın ilişkili virüslerdır ve 50 yıldan uzun bir süredir kanser virüslerinin hayvan modeli olarak kullanılırlar.
Dmitri Ivanovsky 1892 yılında bir makalede tütün bitkisine bulaşan bakteri olmayan etkenleri açıkladığından ve Martinus Beijerinck'in 1898 yılında tütün mozaik virüsünü keşfetmesinden beri, 5,000 civarında virüs türü detaylı bir şekilde tarif edilse de milyonlarca türde virüs vardır. Virüsler yeryüzündeki hemen her ekosistemde bulunan biyolojk varlığın en bol türüdür. Virüslerle ilgilenen bilime viroloji denir ve mikrobiyolojinin alt uzmanlık alanıdır.
Virüsler, enfekte hücre içerisinde veya enfeksiyon sürecinde, virionlar ve bağımsız viral parçacıklar halinde bulunabilir. Bir virüsün tüm yapılarını barındıran tek bir virüs partikülüne virion ya da viryon denir ve iki ya da üç parçadan oluşur: (i) DNA veya RNA'dan sadece birisi olabilen viral genom ve genetik materyali taşıyan büyük moleküller; (ii) genetik materyali saran, koruyan ve başka işlevleri de olan kapsid denilen bir protein tabakası, (iii) protein tabakayı saran lipit bir zarf. Virüs parçacıkları sarmal (helikal), kübik veya karmaşık (kompleks) morfolojilerde olabilmektedirler. Virionlar ışık mikroskobuyla görülemeyecek kadar küçük yapıdadırlar. Ortalama bir virion ortalama bir bakterinin yüzde biri büyüklüğündedir.
Yaşamın evrimsel tarihinde virüslerin menşei açıklanamamıştır. Bazıları, hücreler arasında hareket edebilen DNA parçacıkları olan plazmidlerden, bazıları da bakterilerden evrimleşmiş olabilir. Evrimde, virüsler genetik çeşitliliği arttıran yatay gen transferinde önemli bir araçtırlar. Virüslergenetik materyal taşıdıkları, üredikleri ve doğal seçilime uğradıkları için bazıları tarafından canlı kabul edilirler. Ancak canlı olarak kabul edebilmek için gerekli bazı anahtar özellikleri (ör. hücre yapısı) taşımadıkları için virüslere "yaşamın kıyısındaki organizmalar" ve kopyalanıcılar denilmiştir,
Virüsler birçok yolla yayılırlar; bitkilerde virüsler genellikle yaprak bitleri ve bitki özsuyu ile beslenen Böcekler tarafından bitkiden bitkiye aktarılırken, hayvanlarda kan emici haşerat tarafından aktarılırlar, bu hastalık taşıyan organizmalara vektörler denilir. Grip virüsleri solunum yoluyla yayılım gösterirler. Norovirüs ve rotavirüs viral kaynaklı gastroenteritin en bilindik etkenlerindendir ve fekal-oral bulaş yoluyla ve insandan insana temas ile, su ve yiyeceklerle bulaşırlar. HIV cinsel temas yoluyla ve enfekte kanla temas yoluyla bulaşan ciddi bir etkendir. Virüsün enfekte edebildiği hücrelere "konak" hücre denir ve konak türü geniş veya dar olabilir, bunu virüsün "konak özgüllüğü" belirler.
Hayvanlarda viral enfeksiyonlar genelde immun sistemin uyarılaması ve enfeksiyona neden olan virüsün ortadan kaldırılması ile sonuçlanır. Bağışıklık tepkileri aynı zamanda aşı ile de uyarılabilir, bu durum belirli viral ajanlara karşı yapay bir bağışıklık kazandırır. Bununla beraber AIDS ve viral hepatit etkeni olan bazı virüsler immun yanıttan kaçarlar ve kronik enfeksiyonlara yol açarlar. Antibiyotikler virüslere karşı etki etmezler ancak virüslere etki edebilen bazı antiviral ilaçlar geliştirilmiştir.
Virüsler ve canlı hücreler, DNA veya RNA, ve proteinler gibi ortak bileşiklere sahiptirler. Lakin biyokimyacı Wendel Stanley'nin 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 RNA'dan 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 genler.
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.
Hayatı yahut canlılığı tanımlarken Alman bilim adamı Hoimar von Ditfurth şu yorumu yapmıştır:
"Amerikalı biyokimyacı ve Nobel Ödülü sahibi Melvin Calvin'in bilimsel bir yazısından aktarılmış 'canlılık:düzenli enerji dönüştürme mekanizmasına ilişkin bilgiyi başka bir özdeş sisteme aktarabilme yeteneği' tanımı, içinden çıkılmazlığıyla aslında sorunun güçlülüğünü ortaya koyuyor. Canlı olmayan ile canlı olanı birbirinden ayırt etmeye kalkışmak, aslında doğaya kendisinde bulunmayan bir duruma ilişkin dıştan bir 'müdahale' ve bu müdahaleye bağlı bir kavram getirme anlamına gelmektedir. Gerçekten de böyle bir girişim doğaya kendisinin tanımadığı sınırları yerleştirmekle eş anlamlıdır. Aslında bu türden sınırların gerçekte karşılığı bulunmayan yapay sınırlar oldukları kesindir. Doğanın o sayısız olayları ve süreçleri karşısında derli toplu bir bakış edinebilmek ve kolaylık sağlayıcı sınıflandırmalar yapabilmek için doğaya dıştan aklın bulunduğu ayırıcı çizgiler yerleştirmek, Dünya'yı gerçekte bulunmayan enlem ve boylam çizgilerine bölmekten hiç farklı değildir. Yön bulmamıza yardımcı olan ve coğrafî alanlar ya da noktalarda nereleri kastettiğimizi kolaylıkla belirtmemizi sağlayan haritalar üzerindeki bu kavramsal çizgileri hiç kimsenin kalkıp da söz konusu bölgelerin doğal bir özelliğini algılayabileceği gibi, bu çizgileri de o bölgelerde aramak kimsenin aklına gelmeyecektir.
Sınıflandırma ve adlandırma, virüslerin benzer ya da farklı özellikleri dikkate alınarak yapılmaktadır. 1962'de, André Lwoff, Robert Horne, ve Paul Tournier linnean hiyerarşik sistemi baz alan ilk virüs sınıflandırma şeklini geliştirmişlerdir. Bu sistem şube, sınıf, takım, aile, cins, ve tür sınıflantırmasını temel alır. Virüslerin genom türlerini baz alan gruplandırmalar da yapılmıştır. Sonraları Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (UAVTK) kuruldu. Ancak virüsler şube ve sınıf olarak sınıflandırılmadı, bunun nedeni küçük genomları ve yüksek oranda mutasyona uğramaları nedeniyle yaşanan zorluklar sebebiyle takımın ötesinde tanımlamaya geçilmemesidir. Geleneksel hiyerarşiyi desteklemek için Baltimore Sınıflandırması kullanıldı.
Şu andaki sınıflandırmayı Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi geliştirdi ve aile bütünlüğünü korumak için virüs ailelerinin özelliklerine ağırlık veren bir rehber yayınladı. virüsleri sınıflandırmak için uluslararası birleşik bir taksonomi kuruldu. 9. UAVTK raporunda viral taksonların dallanma hiyerarşisinde en düşük takson grubu olarak virüs türü kavramı tanımlanmıştır.Ancak günümüzde virüsleri ve virüs çeşitliliğinin sadece çok küçük bir bölümü incelenmiştir.
Genel taksonomik yapı aşağıdaki gibidir:
Takım (-virales)
Aile (-viridae)
Alt aile (-virinae)
Cins (-virus)
Tür (-virus)
Mevcut (2013) UAVTK taksonomisi, 7 takımdan oluşur, Caudovirales, Herpesvirales, Ligamenvirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales, and Tymovirales. Komite alt tür, suş ve izolatlar arasında resmi bir ayrım yapmamaktadır. Toplamda 7 takım, 103 aile, 22 alt aile, 455 cins, 2,827 civarında tür vardır ve 4,000'den fazla tip henüz sınıflandırılmamıştır.
Nobel ödüllü biylog David Baltimore, Baltimore sınıflandırma sistemini geliştirmiştir. UAVTK sınıflandırma sistemini, modern sınıflandırma sistemleri ve Baltimore sınıflandırma sistemini bağdaştırarak yapmıştır.
Baltimore sınıflandırması viral mRNA sentezini temel alan bir sınıflandırmadır Virüsler genelde genomlarıyla sentez ettirdikleri proteinleri kullanarak kendilerini replike ettirirler. Viral genom çift iplikçikli (çi) veya tek iplikçikli (ti) olabileceği gibi DNA ya da RNA da olabilir, bazı virüslerde ters transkriptaz enzimi varken bazılarında da bu enzim yoktur. Ek olarak tiRNA virüsleri pozitif yönelimli ya da negatif yönelimli olabilirler, pozitif yönelimli virüslerin genomlarına enfektif genom denmektedir. Bu sınıflandırma virüsleri yedi grupta toplamıştır:
Bu gruplar aşağıdaki gibidir:
I: çiDNA virüsleri (örneğin Adenovirüsler, Herpesvirüsler, Poksvirüsler)
II: tiDNA virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") DNA (örneğin Parvovirüsler)
III: çiRNA virüsleri (örneğin Reovirüsler)
IV: (+) tiRNA virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") RNA (örneğin Pikornavirüsler, Togavirüsler)
V: (−) tiRNA virüsleri (− iplikçikli veya "yönelimli") RNA (örneğin Ortomiksovirüsler, Rabdovirüsler)
VI: tiRNA-RT virüsleri (+ iplikçikli veya "yönelimli") Hayat döngüsü içerisinde DNA aracılı RNA kullanır (örneğin Retrovirüsler)
VII: çiDNA-RT virüsleri (örneğin Hepadnavirüsler)
Parazitik canlıların faydalandığı diğer canlılara konak denir. Virüsler zorunlu parazitlerdir, replikasyon yoluyla çoğalırlar ve replikasyon yapabilmek için konak hücreye gereksinim duyarlar.
Diğerlerini göz önünde bulundurursak virüsler yeryüzünde bugüne kadar en bol biyolojik çeşitliliğe sahip gruptur. Hayvanlar, bitkiler, bakteriler, arkeler ve mantarlar gibi yaşam biçimlerinin her türünü enfekte edebilirler. Bununla birlikte, farklı virüs tipleri bu yaşam biçimlerinin sadece sınırlı bir aralığına bulaşabilir ve virüs enfeksiyonları türe özeldir. Bu özgüllük canlı türü düzeyinde olduğu gibi hücresel düzeyde de olabilir. Örneğin smallpox virüsü sadece insan türünü enfekte edebilir ve dar bir konak aralığı olduğu söylenebilir.Kuduz virüsü gibi bazı virüsler, memelilerin birçok türünü enfekte edebilir ve buvirüslerin geniş bir konak yelpazsesi olduğu söylenebilir.Bitki virüslerinin ve diğer hayvan virüslerinin birçoğu insanları enfekte etmez. Bazı bakteriyofajlar sadece bir bakteri suşunda enfeksiyona neden olurlar ve faj tiplendirilmesi bakteriyel hastalıkların kaynaklarının araştırılmasında kullanılabilen bir yöntemdir.
Virüsler konak hücrede hayati metabolik yolları kullandıkları için, genel olarak konak hücrede toksik etkilere neden olan ilaçlar kullanılmak durumundadır. Viral hastalıklarda en etkili medikal yaklaşım enfeksiyona bağışıklık sağlamak aşılama yapmak ve seçici olarak viral replikasyonu engelleyen antiviral ilaçlardır.
Aşılama virüs enfeksiyonlarından korunmada etkili ve ucuz bir seçenektir. Aşı uygulamaları virüslerin keşfinin de öncesinde uygulanmakta idi. Aşılamanın keşfi çocuk felci, kızamık, kabakulak ve kızamıkçık gibi hastalıkların morbiditeleri (hastalık) ve mortalitelerinde (ölüm) dramatik bir düşüşe neden olmuştur. Çiçek hastalığı enfeksiyonları eradike edilmiştir. Aşılamalar insanlarda halihazırda 13'ün üzerinde viral enfeksiyonun önlenmesinde ve daha fazlası hayvanlardaki viral enfeksiyonların önlenmesinde kullanılmaktadır. Aşılar viral proteinleri ya da zayıflatılmış veya öldürülmüş virüsleri (antijenler) içerebilir. Virüslerin zayıflatılmış (attenüe) formlarını içeren canlı aşılar, hastalığa neden olmazlar ancak yine de bağışıklık sağlarlar. Canlı aşılar, bağışıklık sistemi zayıf insanlarda tehlikeli olabilirler çünkü bu insanlarda virüs zayıflatılmış bile olsa hastalığa yok açabilir. Biyoteknoloji ve genetik mühendisliği teknikleri alt ünite aşıların üretilmesi için kullanılmıştır. Bu aşılar sadece virüsün kapsid proteinlerinden yapılmaktadır. Hepatit B aşısı bu aşılara bir örnektir. Alt ünite aşıları bağışıklık sistemi zayıf insanlarda güvenle kullanılabilirler çünkü hastalığa neden olmazlar. Sarı humma virüsü aşısı, 17D olarak bilinen canlı-attenüe bir suştur, muhtemelen üretilen en güvenli ve etkili aşıdır.
Antiviral ilaçlar genellikle virüslerin yanlışlıkla kendi genomları ile birleştirdiği nükleosit analoglarıdır (Sahte DNA yapıtaşı). Virüsün yaşam döngüsü durdurulur çünkü yeni sentezlenen DNA inaktiftir. Örneğin herpes simpleks virüs enfeksiyonları için kullanılan bir nükleosit analoğu olan asiklovir ve HIV ve hepatit B virüs enfeksiyonlarında kullanılan lamivudin. Asiklovir en eski ve en sık reçete edilen antiviral ilaçların biridir. Kullanılan diğer antiviral ilaçlar virüs yaşam döngüsünün çeşitli evreleri hedefler. HIV, enfeksiyöz forma geçebilmek için HIV-1 protease denilen proteolitik bir enzime gereksinim duyar. Bu enzimi inaktive etmek için proteaz inhibitörleri adı verilen geniş bir ilaç grubu vardır.
Hepatit C'ye neden olan RNA virüslerinin oluşturduğu enfeksiyonların %80'i kronik seyirlidir ve hastalar tedavi edilmezlerse karaciğerlerinin kalan kısımları da enfekte olur, etkili bir tedavi için interferon ile kombine şekilde nükleozid analogu bir ilaç olan ribavirin kullanılır. Benzer bir strateji kullanarak, kronik hepatit B taşıyıcılırını tedavi etmek için lamivudine geliştirilmiştir.
Virüslerin neden olduğu yaygın insan hastalıklarının örnekleri arasında, soğuk algınlığı, grip, su çiçeği ve uçuk yaraları gibi hastalıkların yanı sıra ebola virüs hastalığı, AIDS, tavuk vebası (kuş gribi) ve SARS gibi pek çok ciddi hastalıklar da bulunmaktadır. Virüsün hastalık yapabilme yeteneği virulans olarak adlandırılmaktadır. Diğer hastalıkların oluşumunda da virüslerin muhtemel bağlantıları araştırılmaktadır, örneğin insan herpesvirüs 6 (HHV6) nın multipl skleroz ve kronik yorgunluk sendromu gibi sinirsel hastalıklarda rol oynadığı düşünülmektedir. Önceleri bornavirüslerin, atlarda nörolojik hastalıklara ve insanlarda psikiyatrik hastalıklara neden olduğu düşünülmekteydi.
Virüsler virüsün türüne göre değişebilen farklı mekanizmalar ile hastalığa neden olurlar. Hücresel düzeyde etkileri, hücreler parçalanarak ölebilir çok hücreli organizmalarda, yeterli sayıda hücre ölürse, etkiler bütün organizmaya yayılmaya başlar. Bazı virüsler organizmada nispeten zararsız gibi bulunmalarına rağmen hastalık yaparak sağlığın ve homeostazın bozulmasına neden olabilirler. Örneğin herpes simpleks virüsü insanda zararsız şekilde bulunur ancak bağışıklığın baskılandığı durumlarda iktif hale gelerek uçuklara neden olabilir, bu duruma gizli (latent) enfeksiyon denir ve herpes virüslerin karakteristik özelliklerindendir, buna benzer başka virüsler da vardır örneğin Epstein–Barr virüsü glandüler ateşe neden olur, varisella zoster virüsü su çiçeği ve zonaya neden olur. Birçok insan herpesvrusların en az bir türü ile enfektedir.Ancak latent virüsler bazen yararlıdırlar, mesela virüsün varlığı yersinia pestis bakterisi gibi bazı bakterilere karşı bağışıklığı arttırabilir.
Bazı virüsler hayat boyu kronik enfeksiyonlara neden olurlar, bu virüsler konağın savunma mekanizmalarına rağmen vücutta çoğaltmaya devam ederler. Buna en iyi örnek hepatit B ve hepatit C virüsleridir . Kronik olarak hasta insanlar taşıyıcı olarak adlandırılırlar ve enfeksiyöz virüsün rezervuarlarıdır. Taşıyıcıların oranının yüksek olduğu toplumlarda, hastalığın endemik olduğu söylenir.
Virüsler insan ve diğer türler için kanser nedenlerinden biridir. Viral kanserler enfekte kişilerin ya da hayvanların az bir kısmında meydana gelir. Kanser virüsleri DNA ve RNA virüslerini barındıran bir virüs grubudur, tek tip bir "onkovirüs" yoktur,onkovirüs grubunda birçok aileden etken vardır. Kanser gelişimini etkileyen çeşitli birçok faktör vardır konak bağışıklığı ve virüsün konakta mutasyon geçirmesi bunlardan ikisidir. Virüslerin bazı türleri ve bazı genotiplerinin insanlarda kanserlere neden olduğu kabul edilmektedir, bunlardan bazıları insan papilloma virüsü, hepatit B virüsü, hepatit C virüsü, Epstein–Barr virüs, Kaposi sarcoma-bağlantılı herpesvirüs ve İnsan T-lenfotropik virüs. İnsan kanserlerinde en çok rastlanan virüs ise polyomavirüstur (Merkel cell polyomavirüs) bu virüs Merkel hücre karsinoması adı verilen cilt kanserlerine neden olur. Hepatit virüsleri hepatosellüler karsinomlara yol açan kronik enfeksiyonlara neden olurlar. İnsan T-lenfotropik virüsü tropikal spastik paraparezilere ve yetişkin T-hücresi lösemilerine yol açar. İnsan papillomavirüsleri serviks, cilt, makat ve penis kanserlerine neden olurlar.Merkel hücre polyomavirüsü, SV40 ve fare polyomavirüsleri yakın ilişkili virüslerdır ve 50 yıldan uzun bir süredir kanser virüslerinin hayvan modeli olarak kullanılırlar.