Encyclopædia Britannica, Inc. Se alla videor till denna artikel
Mängden och arrangemanget av proteiner och nukleinsyra i virus bestämmer deras storlek och form. Nukleinsyran och proteinerna i varje klass av virus sätter sig samman till en struktur som kallas nukleoprotein eller nukleokapsid. Vissa virus har mer än ett lager av protein som omger nukleinsyran, medan andra har ett lipoproteinmembran (kallat hölje) som härrör från värdcellens membran och som omger nukleokapsidkärnan. Genom membranet tränger ytterligare proteiner som bestämmer virusets specificitet i förhållande till värdcellen. Protein- och nukleinsyrakomponenterna har egenskaper som är unika för varje virusklass. När de sätts samman bestämmer de virusets storlek och form för den specifika klassen. Mimivirus och Pandoravirus, som är några av de största kända virusen, har ett genom på mellan 1 och 2,5 Mb (1 Mb = 1 000 000 baspar DNA).
De flesta virus varierar i diameter från 20 nanometer (nm; 0,0000008 tum) till 250-400 nm; de största mäter dock cirka 500 nm i diameter och är cirka 700-1 000 nm långa. Endast de största och mest komplexa virusen kan ses i ljusmikroskopet med högsta upplösning. Varje bestämning av ett virus storlek måste också ta hänsyn till dess form, eftersom olika klasser av virus har distinkta former.
Virusens former är huvudsakligen av två slag: stavar, eller filament, som kallas så på grund av att nukleinsyran och proteinunderenheterna är linjära, och sfärer, som i själva verket är 20-sidiga (icosaedriska) polygoner. De flesta växtvirus är små och är antingen filament eller polygoner, liksom många bakterievirus. De större och mer komplexa bakteriofagerna innehåller dock dubbelsträngat DNA som genetisk information och kombinerar både filamentformade och polygonala former. Den klassiska T4-bakteriofagen består av ett polygonalt huvud, som innehåller DNA-genomet, och en stavformad svans av långa fibrer med specialfunktioner. Strukturer som dessa är unika för bakteriofagerna.
Djurvirus uppvisar en extrem variation i storlek och form. De minsta djurvirusen tillhör familjerna Parvoviridae och Picornaviridae och mäter cirka 20 nm respektive cirka 30 nm i diameter. Virus från dessa två familjer är ikosaeder och innehåller nukleinsyror med begränsad genetisk information. Virus i familjen Poxviridae är ca 250-400 nm i sin längsta dimension, och de är varken polygoner eller filament. Poxvirus är strukturellt mer komplexa än enkla bakterier, trots deras stora likhet. Djurvirus som har stavformade (spiralformade) nukleokapsider är de som är inneslutna i ett hölje. Dessa virus finns i familjerna Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Coronaviridae och Rhabdoviridae. Alla omslutna virus innehåller dock inte spiralformade nukleokapsider, utan de i familjerna Herpesviridae, Retroviridae och Togaviridae har polygonala nukleokapsider. De flesta höljda virus verkar vara sfäriska, även om rhabdovirusen är långsträckta cylindrar.
Kriterierna som används för att klassificera virus i familjer och släkten är främst baserade på tre strukturella överväganden: (1) typen och storleken på deras nukleinsyra, (2) kapsidernas form och storlek och (3) närvaron av ett lipidhölje, som härrör från värdcellen, och som omger virusets nukleokapsid.
Nukleinsyran
Som i alla former av liv kodar nukleinsyran i varje virus för den genetiska informationen för syntesen av alla proteiner. I nästan alla fritt levande organismer finns den genetiska informationen i form av dubbelsträngat DNA arrangerat som ett spiralgitter som är sammanfogat vid baserna längs molekylens längd (en dubbelspiral). I virus kan den genetiska informationen dock komma i en mängd olika former, inklusive enkelsträngat eller dubbelsträngat DNA eller RNA.
Nukleinsyrorna i virioner är ordnade i genomer. Alla dubbelsträngade DNA-virus består av en enda stor molekyl, medan de flesta dubbelsträngade RNA-virus har segmenterade genomer, där varje segment vanligtvis representerar en enda gen som kodar för informationen för att syntetisera ett enda protein. Virus med enkelsträngat genomiskt DNA är vanligtvis små och har begränsad genetisk information. Vissa virus med enkelsträngat DNA består av två populationer av virioner, som var och en består av komplementärt enkelsträngat DNA med motsatt polaritet till den andra.
Virionerna hos de flesta växtvirus och många djur- och bakterievirus består av enkelsträngat RNA. I de flesta av dessa virus kallas det genomiska RNA för en positiv sträng eftersom det genomiska RNA:t fungerar som mRNA för direkt syntes (translation) av virusprotein. Flera stora familjer av djurvirus, och en som omfattar både växt- och djurvirus (Rhabdoviridae), innehåller dock genomiskt enkelsträngat RNA, som kallas negativ sträng, som är komplementär till mRNA. Alla dessa virus med negativ sträng av RNA har ett enzym, ett så kallat RNA-beroende RNA-polymeras (transkriptas), som först måste katalysera syntesen av komplementärt mRNA från virionens genomiska RNA innan den virala proteinsyntesen kan ske. Dessa variationer i virusens nukleinsyror utgör ett centralt kriterium för klassificering av alla virus.
En distinkt stor familj av enkelsträngade RNA-virus kallas Retroviridae; RNA:t i dessa virus är positivt, men virusen är utrustade med ett enzym, ett så kallat omvänt transkriptas, som kopierar det enkelsträngade RNA:t för att bilda dubbelsträngat DNA.