ウイルスの紹介
情報はゆえに核酸の言語からアミノ酸の言語に翻訳される。
RNAウイルスの一部の核酸は、それ以上修飾することなくmRNAとして直接機能する。このため、これらのウイルスはポジティブセンスRNAウイルスと呼ばれている。他のRNAウイルスでは、RNAはmRNAの相補的なコピーであり、これらのウイルスはmRNAを作るために細胞の酵素や自身の酵素に依存している。これらはネガティブセンスRNAウイルスと呼ばれている。DNAから作られたウイルスでは、mRNAの作り方は細胞のそれと似ている。レトロウイルスと呼ばれるウイルスの種類は完全に異なったふるまいをする。それらはRNAを持っているが、宿主細胞の中では逆転写酵素の助けを借りてRNAのDNAコピーが作られる。次に、このDNAは宿主自身のDNAに組み込まれ、細胞の通常の経路によってmRNAにコピーされる。
デング熱ウイルスやその他のものは、吸血性昆虫によって感染する。
ウイルスは、特にRNAで作られたものは、急速に変異して新しいタイプを生み出す可能性がある。宿主は、そのような新しいタイプのウイルスに対してほとんど防御できないかもしれない。たとえば、インフルエンザウイルスは頻繁に変化するため、毎年新しいワクチンが必要になる。ほとんどの国に蔓延した2009年の豚インフルエンザのように、大きな変化がパンデミックを引き起こすこともある。多くの場合、このような変異は、ウイルスが他の動物宿主に最初に感染したときに起こる。このような「人獣共通感染症」の例としては、コウモリのコロナウイルスや、豚や鳥のインフルエンザが、人に感染(英語版)する前のものがある。
ウイルス感染は、人間、動物、植物に病気を引き起こすことがある。健康な人間や動物では、感染は通常、免疫系によって排除され、そのウイルスの宿主に生涯にわたる免疫を与えることがある。ウイルス感染に対し、細菌に対して作用する抗生物質は影響を与えないが、抗ウイルス薬は生命を脅かす感染症を治療することができる。ワクチンは、生涯にわたる免疫を作り出し、いくつかの感染症を予防することができる。
タンパク質は生命に欠かせないものである。細胞は、DNAにコード化された情報をもとに、アミノ酸の構成要素から新しいタンパク質分子を作り出している。それぞれの種類のタンパク質は、通常は一つの機能しか果たさない専門家であるため、細胞が何か新しいことをする必要があれば、新しいタンパク質を作らなければならない。ウイルスは細胞に、細胞が必要としないがウイルスが繁殖するために必要な新しいタンパク質を作るように強制する。タンパク質生合成は、転写と翻訳という2つの主要なステップで構成されている。
転写とは、遺伝情報と呼ばれるDNAの情報を使用して、メッセンジャーRNA (mRNA) と呼ばれるRNAコピーを生成するプロセスである。mRNAは細胞内を移動して、タンパク質を作るために使用されるリボソームに遺伝情報を伝える。タンパク質のアミノ酸構造はmRNAの遺伝情報によって決定されるため、これは翻訳と呼ばれる。
1884年、フランスの微生物学者シャルル・シャンベラン(英語版)は、細菌よりも小さな細孔を持つシャンベラン型濾過器 (またはパスツール-シャンベラン濾過器) を発明した。シャンベランは、細菌を含む溶液をフィルターに通して、それらを完全に除去できた。1890年代初頭、ロシアの生物学者ドミトリー・イワノフスキーは、この方法を使用して、タバコモザイクウイルスとして知られるようになったものを研究した。彼の実験は、感染したタバコ植物の砕いた葉からの抽出物が、ろ過後も感染力が残っていることを示した。
同時に、他の数人の科学者は、これらの病原体 (後にウイルスと呼ばれる) は細菌とは異なり、約100分の1の大きさであるにもかかわらず、病気を引き起こす可能性があることを明らかにした。1899年、オランダの微生物学者マルティヌス・ベイエリンクは、この病原体が細胞分裂中にのみ増殖することを観察した。彼はこれを「伝染性の生きた液体」 (contagium vivumfluidum (英語版) )、または「可溶性の生きた細菌」と呼んだが、これは細菌のような粒子を見つけることができなかったためである。20世紀初頭、イギリスの細菌学者フレデリック・トウォート(英語版)が細菌に感染するウイルスを発見し、フランス系カナダ人の微生物学者フェリックス・デレーユは、寒天上で生育する細菌に添加すると、領域全体が死滅した細菌で形作られるウイルスについて記述した。
ウイルスは最小の感染性病原体の一つであり、光学顕微鏡で見るには小さすぎて、ほとんどのウイルスは電子顕微鏡でしか見ることができない。その大きさは20 - 300ナノメートルで、1センチメートル (0.4インチ) まで伸ばすには、それらを30,000 - 500,000個並べる必要がある。それに比べて、細菌は通常、直径が約1000ナノメートル (1マイクロメートル) であり、高等生物の宿主細胞は通常、数10マイクロメートルである。メガウイルスやパンドラウイルスなどの一部のウイルスは、比較的大きなウイルスである。アメーバに感染するこれらのウイルスの大きさは約1000ナノメートルで、2003年と2013年に発見された。これらのウイルスはインフルエンザウイルスの約10倍幅広く (したがって体積は1000倍)、これらの「巨大」ウイルスの発見は科学者たちを驚かせた。