Un virus es un organismo microscópico que puede replicarse sólo, en el interior de las células de un organismo huésped. La mayoría de los virus son tan pequeños que sólo son observables con, por lo menos, un microscopio óptico convencional. Los virus infectan a todo tipo de organismos, incluyendo animales y plantas, así como bacterias y arqueas. Aproximadamente 5000 virus diferentes se han descrito en detalle hasta el momento, aunque se sabe que hay millones de tipos diferentes de virus. Los virus se encuentran en prácticamente todos los ecosistemas en la Tierra, y estas diminutas formas de vida, se cree que son el tipo de entidad biológica más abundante. El estudio de los virus se conoce como virología, una especialidad dentro del campo de la microbiología.

El concepto común de los virus se centra en su papel como patógeno. En realidad, existe un gran número de entidades virales que son beneficiosas para las especies individuales, así como proporcionan servicios a los ecosistemas. Por ejemplo, una clase de virus, conocido como los bacteriófagos pueden matar a un espectro de bacterias dañinas, proporcionando protección a los humanos, así a como otros tipos de biota.

Los virus son claves en el ciclo del carbono, y su papel en el océano incluye los procesos de descomposición, a través de su respiración estimulan la descomposición masiva de dióxido de carbono de la flora marina. Esta respiración anula efectivamente alrededor de tres giga-toneladas de carbono de la atmósfera al año. Significativamente, los virus se están desarrollando como herramientas para la medicina moderna, así como son un campo crítico de la nanotecnología.

A diferencia de los priones y viroides, los virus consisten en dos o tres partes: una molécula helicoidal, la proteína de la cubierta y, a veces, una envoltura viral. Todos los virus tienen genes construidos a partir de; ya sea ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN). Todos los virus tienen una capa de proteína que protege a estos genes, y algunos están envueltos en una envoltura viral de grasa que los rodea cuando se encuentran fuera de una célula. (Los viroides no tienen una capa de proteína y los priones no contienen ni ADN ni ARN).

Los virus varían desde simples formas helicoidales a estructuras más complejas. La mayoría de los virus son aproximadamente cien veces más pequeños que una bacteria promedio. Los orígenes de los virus en la historia evolutiva de la vida no son claros. Algunos pueden haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que pueden pasar entre las células), mientras que otros pueden haber evolucionado a partir de bacterias. En la evolución, los virus son un medio importante de transferencia horizontal de genes, lo que aumenta la diversidad genética.

Forma de vida o no. Los virus no tienen la capacidad de metabolizar por sí mismos, sino que dependen de un organismo huésped para la replicación y la fabricación de productos químicos necesarios para la replicación. Los virus se encuentran en la taxonomía moderna, como una forma totalmente separada de la vida de los organismos celulares, algunos dirían que son moléculas complejas, con sólo una proteína de revestimiento y no una forma de vida. Dado que los virus son capaces de la auto-replicación, son claramente algún tipo de forma de vida, y probablemente están involucrados en el desarrollo temprano de la evolución de otras formas de vida simples, tales como bacterias y protistas.

Evolución. Es probable que los virus iniciaran sus relaciones con huéspedes bacterias y arqueas, hace alrededor de dos mil millones de años, se ha sugerido, sin embargo, que la proliferación de plantas vasculares terrestres fue el evento clave en la evolución que permitió la explosión de los números de organismos virales.

Morfología. La mayoría de los virus característicamente miden entre 10 y 300 nonometros(nm), aunque ciertos filovirus se extenderse a una longitud de hasta 1400 nm, con un diámetro de aproximadamente 80 nm.

Replicacion.El virus es totalmente dependiente de su anfitrión para su reproducción, se manifiestan seis etapas esenciales de su ciclo de vida:

• Unión intermolecular entre las proteínas virales y los receptores en la membrana externa de la célula huésped.

• Entrada viral, en la que un virus penetra en la pared de la célula huésped.

• Las enzimas virales degradan el recubrimiento del virus, a veces las enzimas del huésped desempeñan también un papel en esta disolución, que a continuación, expone el genoma viral al interior de la célula huésped.

• Replicación. El virus se replica.

• Escape viral. Por ejemplo, en el caso del VIH, como etapa (a menudo denominada maduración) sucede una vez que el virus ha escapado de la célula huésped.

• El paso final, en la que la célula huésped muere en el acto, cuando su membrana se rompe por el escape viral. En algunos casos, el genoma del nuevo virus se vuelve latente en el huésped, sólo para volver a la vida en un momento posterior.

Patología. Existen numerosos mecanismos por los cuales los virus inducen la enfermedad en un organismo, principalmente dependiendo del taxón viral. En el nivel celular, estos mecanismos a menudo incluyen la lisis celular, la ruptura abierta y la posterior muerte de la célula. En los organismos multicelulares, si un número suficiente de células muere, todo el organismo puede sufrir alteración metabólica o incluso la muerte. Los virus pueden causar alteración de la homeostasis normal, lo que resulta en la enfermedad. En algunos casos los virus simplemente pueden residir dentro de un organismo, sin daño aparente significativo. Un ejemplo, denominado latencia, es la capacidad del virus del herpes simple, que incluye el herpes labial, para permanecer en un estado latente en el cuerpo humano.

Los caminos del ataque viral incluyen la respiración, ingestión, contacto con fluidos corporales y el contacto dérmico. Cada virus puede tener un conjunto diferente de características y vías de ataque, y la prevención es difícil debido al tamaño microscópico y la durabilidad de los virus.

Infecciones en seres humanos. Las enfermedades humanas causadas por virus incluyen la varicela, el VIH, la gripe, Ebola, Hantavirus, la gripe aviar, el herpes labial, y el resfriado común. La fuerza relativa de los virus para inducir la enfermedad, se denota por la virulencia.

Algunos virus pueden provocar infección crónica, de tal manera que un virus se replica durante toda la vida restante del huésped, a pesar de los mecanismos de defensa del huésped. Este síndrome es común en la hepatitis B y las infecciones virales C. Las personas con infecciones crónicas se consideran portadores, y son reservorios del virus infeccioso, siempre y cuando vivan. En las poblaciones regionales con un porcentaje de portadores alto, la enfermedad se denomina endémica.

La transmisión viral puede ser vertical (de madre a hijo) u horizontal (de individuo a individuo), la horizontal es el mecanismo más común de propagación viral. La infección horizontal puede ocurrir a través del intercambio de sangre, intercambio de fluidos corporales, intercambio oral de saliva, de agua o alimentos contaminados, respiración de virus contenidos en los aerosoles, o a través de vectores animales o de insectos, como los mosquitos. Cada virus tiene un método preferido de transmisión. La velocidad de propagación de la enfermedad viral se correlaciona con un número de factores, la densidad de población humana y el saneamiento son dos de los más significativos. Hay evidencia de que muchos de los virus altamente letales se encuentran en embalses bióticos de zonas remotas, y las epidemias a veces se disparan cuando los humanos invaden áreas naturales que han permanecido aisladas por largos plazos, esta teoría ha sido propuesta para el Ébola y el VIH, que se cree que pudieron haber residido en hábitats africanos aislados por milenios.

Virus de plantas. Existen un gran número virus que pueden manifestarse como efectos superficiales en las plantas, sin embargo, otros podrían resultar en la catastrófica pérdida de una población de plantas en todo un bioma. Además, el control de estos virus puede no ser económicamente viable. En muchos casos los virus que afectan a la vegetación pueden extenderse horizontalmente a través de terceros organismos, denominados vectores, que pueden ser insectos, hongos, nematodos, o protozoos. El control de los virus de las plantas por lo general consiste en matar o eliminar de los vectores que transmiten el virus, o la eliminación de poblaciones de los cultivos que son huéspedes secundarios. Los virus de las plantas son ineficaces para infectar a los animales, ya que su replicación sólo es funcional en las células vivas de las plantas.

Las especies vegetales presentan mecanismos elaborados de defensa para protegerse de un ataque viral. Uno de los mecanismos de defensa más eficaces es la presencia de genes de resistencia (R). Cada gen R confiere resistencia a un virus particular, y provoca la muerte celular en las proximidades de la célula infectada, que a menudo es visible a simple vista como grandes manchas. Este fenómeno evita que la infección viral se propague.

Bacteriófagos. Un bacteriófago es un virus que ataca una bacteria hospedadora, y es uno de los organismos más abundantes en nuestro planeta, se encuentra en el suelo, el agua del océano, aire, y dentro de los tractos intestinales de animales.

Ecología marina y ciclo del carbono. Los bacteriófagos, en particular, tienen una función central en la ecología marina y el ciclo del carbono. Estos organismos se encuentran altamente extendidos en los océanos del mundo, a veces en concentraciones de hasta 900 millones de bacteriófagos por mililitro. En segundo lugar, tienen un ataque y ciclo de replicación muy rápidos, capaces de unirse e inyectar el material genómico en una bacteria huésped en cuestión de minutos, con un logro de replicación genética de nuevos virus en aproximadamente 20 minutos. Son capaces, por lo tanto, de tasas muy rápidas de la multiplicación en el medio marino.

Es importante tener en cuenta que los bacteriófagos están altamente correlacionados con las concentraciones de aguas residuales. Debido a la presencia de bacterias tales como E. coli, presentes en aguas residuales no tratadas. En muchas regiones del mundo, grandes volúmenes de aguas residuales sin tratar se vierten en los océanos. Sin la capacidad de los bacteriófagos para descomponer sistemáticamente los altos niveles resultantes de bacterias, no sólo las concentraciones bacterianas serían muy altas, sino que la oportunidad para la respiración de dióxido de carbono en la atmósfera / océano se reduciría. La tasa de absorción de carbono por los bacteriófagos en la atmósfera es de aproximadamente tres giga toneladas por año, que representa un porcentaje significativo de la cantidad de combustible fósil en la atmósfera. Por lo tanto, una mayor comprensión de estos procesos virales puede ser clave para entender el balance del carbono del mundo, y tal vez incluso, tomar decisiones inteligentes de gestión para evitar la acumulación global de gases de efecto invernadero.