Un virus (do latín virus 'toxina' ou 'veleno') é un axente infeccioso microscópico non celular que só pode replicarse penetrando no interior dunha célula. Os virus afectan todo tipo de organismos, desde animais e plantas a bacterias e arqueas. Unha partícula de virus completa e infectiva fóra (xeralmente) da célula denomínase virión. O descubrimento dos virus empezou cando Dmitri Ivanovsky en 1892 atopou un axente infeccioso das plantas do tabaco tan pequeno que atravesaba os poros dos filtros que retiñan bacterias, o que levou ao descubrimento do virus do mosaico do tabaco por Martinus Beijerinck en 1898. Desde entón, describíronse en detalle arredor duns 5.000 virus, aínda que se estima que existen millóns de tipos diferentes de virus. Os virus atópanse en case calquera ecosistema da Terra e estas diminutas estruturas son o tipo de entidade biolóxica numericamente máis abundante. O estudo dos virus coñécese como viroloxía, unha subespecialidade da microbioloxía.
Os virus non teñen estrutura celular, senón que simplemente están formados por unha cápside (ou cápsida) de proteínas que envolve o seu ácido nucleico, que pode ser ADN ou ARN. Esta estrutura pode, á súa vez, estar rodeada pola envoltura vírica, unha capa lipídica con diferentes proteínas dependendo do virus. O ciclo vital dun virus sempre necesita da maquinaria metabólica dunha célula para poder replicar o seu material xenético e cápside, producindo moitas copias do virus orixinal. No devandito proceso reside a capacidade destrutora dos virus, xa que poden prexudicar a célula ata destruíla. Poden infectar tanto células eucarióticas como procarióticas (neste último caso denomínanse bacteriófagos, ou simplemente fagos).
As partículas víricas, chamadas virións poden ser de forma helicoidal ou icosaédrica ou ter formas máis complexas. O tamaño medio dun virus é cen veces menor có das bacterias, polo que miden poucas decenas de nanómetros e só se poden ver con microscopio electrónico, aínda que hai uns poucos exemplos de virus que comparativamente son excepcionalmente grandes.
A orixe dos virus na historia evolutiva da vida non está clara: algúns puideron ter evolucionado a partir de plásmidos, que son pedazos de ADN que poden pasar dunha célula a outra, mentres que outros puideron evolucionar regresivamente a partir de bacterias. Na evolución os virus son un medio importante para que teña lugar a transferencia horizontal de xenes entre especies, que incrementa a diversidade xenética.Canchaya C, Fournous G, Chibani-Chennoufi S, Dillmann ML, Brüssow H. Phage as agents of lateral gene transfer. Curr. Opin. Microbiol.. 2003;6(4):417–24. doi:10.1016/S1369-5274(03)00086-9. PMID 12941415. Algúns consideran que os virus son formas de vida, porque levan material xenético, reprodúcense e evolucionan por selección natural. Con todo, carecen de características fundamentais como a estrutura celular, que son xeralmente consideradas necesarias para falar de vida. Como posúen algunhas pero non todas as calidades da vida, os virus foron descritos como "organismos no límite da vida".
Os virus transmítense de diversos xeitos. Os virus de plantas xeralmente transmítense de planta a planta por medio de insectos que se alimentan dos zumes das plantas, como os áfidos; os virus de animais poden ser transportados por insectos hematófagos. Estes organismos que transmiten enfermidades inoculando o axente infeccioso denomínanse vectores. Outros virus como o da gripe espállanse polos espirros e toses. Os norovirus e rotavirus, que son unha causa común de gastroenterite viral, transmítense pola ruta fecal-oral e pasan por contacto de persoa a persoa, entrando no corpo coa comida e auga. Virus como o VIH son exemplo de virus transmitidos por vía sexual e sanguínea. A gama de células hóspede que un virus pode infectar é o seu "rango de hóspedes". Este rango pode ser estreito ou máis amplo, se o virus pode infectar moitas especies.
As infeccións virais en animais causan unha resposta inmunitaria que xeralmente elimina o virus infeccioso. As respostas inmunes poden tamén producirse pola administración de vacinas, as cales confiren unha inmunidade adquirida artificialmente contra unha determinada especie ou cepa de virus. Porén, algúns virus, entre os que están os que causan a SIDA e a hepatite viral, evaden estas respostas inmunes e dan lugar a infeccións crónicas. Os antibióticos non teñen efecto sobre os virus, pero existen diversos medicamentos antivirais.
Etimoloxía A palabra virus vén do latín virus, que significa veleno, toxina. A palabra en plural tamén se di virus. De virus derivan os adxectivos vírico, viral, virulento e o nome virión. En principio, a palabra virus tiña un significado moi xeral e aplicábase a calquera axente infeccioso que causase enfermidades (incluídas as enfermidades bacterianas) e rexístrase por primeira vez no século XVIII, pero desde o final do século XIX, a palabra foi adquirindo o seu significado actual máis específico. Un virión é unha partícula vírica estable e infectiva que é liberada da célula e ten capacidade de infectar outras células do mesmo tipo.
Historia miniatura|dereita|Martinus Beijerinck no seu laboratorio en 1921.
Ao longo do século XIX foise aceptando que moitas enfermidades se debían a axentes infecciosos, que se cría eran bacterias e chegaron a identificarse varios destes axentes bacterianos. Pero non sempre era fácil identificar o axente causante de certas doenzas infecciosas. Louis Pasteur non puido atopar cal era o axente causante da rabia e especulou sobre que podía ser un patóxeno demasiado pequeno para ser detectado utilizando un microscopio. En 1884, o microbiólogo francés Charles Chamberland inventou un filtro que tiña poros máis pequenos ca unha bacteria. Facendo pasar unha solución que contiña bacterias a través dese filtro, as bacterias quedaban retidas nel e a solución filtrada obtida era estéril. En 1892, o biólogo ruso Dmitri Ivanovsky utilizou estes filtros para estudar un extracto de plantas do tabaco afectadas pola enfermidade do mosaico (que hoxe sabemos é producida polo virus do mosaico do tabaco). Ditos extractos filtrados por Ivanovsky seguían sendo infectivos. Ivanovsky suxeriu que a infección podería estar causada por unha toxina producida pola bacteria, pero non desenvolveu a idea. Naquel tempo pensábase que todos os axentes infecciosos podían quedar retidos nos filtros e cultivados nun medio nutritivo, o que formaba parte da teoría xerminal das enfermidades. En 1898, o microbiólogo holandés Martinus Beijerinck repetiu os experimentos e quedou convencido de que a solución filtrada contiña unha nova forma de axente infeccioso moi pequeno. Observou que dito axente se multiplicaba só en células que estaban dividíndose, pero como os seus experimentos non mostraron que estaba feito de partículas, chamouno contagium vivum fluidum (xerme vivo soluble) e reintroduciu a palabra virus. Beijerinck sostiña que os virus eran de natureza líquida, unha teoría que máis tarde foi desacreditada por Wendell Stanley, que probou que eran particulados. Nese mesmo ano Friedrich Loeffler e Paul Frosch fixeron pasar por un filtro similar o primeiro virus animal, o axente da febre aftosa (Aphthovirus).
A comezos do século XX, o bacteriólogo inglés Frederick Twort descubriu un grupo de virus que infectaban bacterias, hoxe chamados bacteriófagos (ou comunmente fagos), o microbiólogo francocanadense Félix d'Herelle describiu virus que, cando se engadían a colonias de bacterias en placa de ágar, producían áreas de bacterias mortas. Diluíu con precisión unha suspensión deses virus e descubriu que canto maior era a dilución (é dicir, menor era a concentración viral), en vez de mataren todas as bacterias os virus producían áreas discretas de bacterias mortas. Contando estas áreas e multiplicando polo factor de dilución podía calcular o número de virus na suspensión orixinal. Os fagos consideráronse como un tratamento potencial de enfermidades como as febres tifoides e o cólera, pero esa esperanza foi esquecida coa chegada da penicilina. O estudo dos fagos proporcionou unha nova visión sobre a activación e inactivación de xenes e do modo de introducir xenes alleos dentro de bacterias.
No final do século XIX, os virus eran definidos en termos da súa infectividade, a súa capacidade de seren filtrados e os seus requirimentos de hóspedes vivos. Ata entón os virus cultiváranse só en plantas e animais. En 1906, Ross Granville Harrison inventou un método para cultivar tecidos en linfa, e, en 1913, E. Steinhardt, C. Israeli e R. A. Lambert utilizaron ese método para cultivar o virus vaccinia en fragmentos de tecido corneal de cobaia. En 1928, H. B. Maitland e M. C. Maitland cultivaron o virus vaccinia en suspensións de riles de galiña esmiuzados. O seu método non se xeneralizou ata 1950, cando se cultivou o poliovirus para a produción de vacinas en grande escala.
En 1931 conseguiuse outro grande avance cando o patólogo norteamericano Ernest William Goodpasture cultivou o virus da gripe e outros varios virus en ovos fertilizados de galiña. En 1949, John Franklin Enders, Thomas Weller e Frederick Robbins cultivaron o virus da polio en células humanas embrionarias, que foi o primeiro virus que se cultivou sen usar un tecido animal sólido ou ovos. Este traballo permitiulle a Jonas Salk preparar unha vacina efectiva contra a polio.
As primeiras imaxes de virus obtivéronse cando en 1931 os enxeñeiros alemáns Ernst Ruska e Max Knoll inventaron o microscopio electrónico .From Nobel Lectures, Physics 1981–1990, (1993) Editor-in-Charge Tore Frängsmyr, Editor Gösta Ekspång, World Scientific Publishing Co., Singapore. En 1887, Buist visualizou un dos virus máis grandes, o virus vaccinia, por microscopía óptica despois de tinguilo. Daquela non se sabía que a vaccinia era un virus. (Buist J.B. Vaccinia and Variola: a study of their life history Churchill, London) En 1935, o bioquímico e virólogo norteamericano Wendell Meredith Stanley examinou o virus do mosaico do tabaco e comprobou que estaba feito principalmente de proteína. Pouco tempo despois, viuse que este virus estaba formado por proteínas e ARN. O virus do mosaico do tabaco foi o primeiro en ser cristalizado e puido así determinarse a súa estrutura en detalle. As primeiras imaxes de difracción de raios X do virus cristalizado obtivéronas Bernal e Fankuchen en 1941. Baseándose nas súas imaxes, Rosalind Franklin descubriu a estrutura completa deste virus en 1955. Ese mesmo ano, Heinz Fraenkel-Conrat e Robley Williams demostraron que o ARN e a proteína da cuberta purificadas do virus do mosaico do tabaco poden autoensamblarse formando virus funcionais, o que suxería que este simple mecanismo era probablemente o modo polo que se orixinaban os virus nas células vivas.
A segunda metade do século XX foi a idade dourada de descubrimento de virus e recoñecéronse máis de 2.000 novas especies de virus de animais, plantas e bacterias. En 1957, descubríronse o arterivirus equino e o virus da diarrea bovina (un pestivirus). En 1963, Baruch Blumberg descubriu o virus da hepatite B, e en 1965, Howard Temin describiu o primeiro retrovirus. A reversotranscriptase, que é o encima fundamental dos retrovirus, que utilizan para copiar o seu ARN a ADN, describiuse en 1970, independentemente por Howard Martin Temin e David Baltimore. En 1983 o equipo de Luc Montagnier no Instituto Pasteur en Francia, illou por primeira vez o retrovirus que hoxe coñecemos como VIH.
Orixe