ウイルスの紹介
人間を含む動物は、ウイルスに対して多くの自然な防御機能を持っている。その中には非特異的なものもあり、種類に関係なく多くのウイルスから身を守る。この自然免疫は、ウイルスに繰り返し晒(さら)されても改善されることはなく、感染の「記憶」を保持することもない。動物の皮膚、特に死んだ細胞でできているその表面は、多くの種類のウイルスが宿主に感染するのを防いでいる。胃の内容物の酸性度は、飲み込んだ多くのウイルスを破壊する。ウイルスがこれらの障壁を乗り越えて宿主に侵入すると、他の先天的な防御が体内での感染の拡大を防ぐ。ウイルスが存在すると、インターフェロンと呼ばれる特殊なホルモンが体内で生成し、感染した細胞とその近くの細胞を殺すことによってウイルスの繁殖を阻止する。細胞の中には、ウイルスのRNAを破壊する酵素がある。これはRNA干渉と呼ばれる。一部の血液細胞は、ウイルスに感染した他の細胞を飲み込んで破壊するものがある。
ウイルス粒子はビリオンとも呼ばれ、カプシドと呼ばれるタンパク質の保護膜に囲まれたDNAやRNAから作られた遺伝子で構成されている。カプシドは、カプソメアと呼ばれる多くの小さな同一のタンパク質分子で構成されている。カプソメアの配置は、正二十面体 (20面体)、らせん状、またはより複雑なものがある。DNAやRNAの周りには、タンパク質でできたヌクレオカプシドと呼ばれる内殻がある。一部のウイルスは、エンベロープと呼ばれる脂質 (脂肪) の泡で囲まれているため、石鹸やアルコールに対して脆弱である。
ウイルスはどこにいても生命と共存している。それらは、おそらく、生きている細胞が最初に進化したときから存在していた。ウイルスは化石化しないため、その起源は不明である。そのため、分子技術は、ウイルスがどのようにして誕生したかについて仮説を立てる最良の方法である。これらの技術は、古代のウイルスのDNAやRNAを利用できるかに依存しているが、研究室で保存・貯蔵されているほとんどのウイルスは90年前未満のものである。分子生物学的手法は、20世紀に進化したウイルスの祖先を追跡することにしか成功していない。ウイルスの新しいグループは、生命の進化のあらゆる段階で繰り返し出現したかもしれない。ウイルスの起源については、3つの主要な理論がある。
バクテリオファージは、細菌や古細菌に感染するウイルスである。それらは海洋生態学的に重要な役割を果たしている。感染した細菌が破裂すると、炭素化合物が環境中に放出され、新鮮な有機物の成長を促進する。バクテリオファージは人間には無害であり、簡単に研究できるため、科学研究に役立つ。これらのウイルスは、発酵によって食品や医薬品を生産し、健康な細菌に依存している産業では問題になることがある。一部の細菌感染症は、抗生物質で制御することが困難になっているため、バクテリオファージを使用して人間の感染症を治療することに関心が高まっている。