ΕΝΑ ιός είναι ένα μολυσματικό σωματίδιο που εμφανίζει χαρακτηριστικά της ζωής και μη ζωής. Οι ιοί είναι διαφορετικοί από τους ιούς φυτά, των ζώων, και βακτήρια στη δομή και τη λειτουργία τους. Δεν είναι κυττάρων και δεν μπορεί αντιγραφή μόνα τους. Οι ιοί πρέπει να βασίζονται σε έναν οικοδεσπότη για την παραγωγή ενέργειας, την αναπαραγωγή και την επιβίωση. Αν και τυπικά έχουν μόνο διάμετρο 20-400 νανομέτρων, οι ιοί είναι η αιτία πολλών ανθρώπινων παθήσεων όπως η γρίπη, η ανεμοβλογιά και το κρύο.
Ορισμένοι τύποι καρκίνους έχουν συνδεθεί ιών καρκίνου. Το λέμφωμα του Burkitt, τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, τον καρκίνο του ήπατος, Τ-κύτταρο η λευχαιμία και το σάρκωμα Kaposi είναι παραδείγματα καρκίνων που έχουν συσχετιστεί με διαφορετικούς τύπους ιογενών λοιμώξεων. Η πλειοψηφία των ιογενών λοιμώξεων, ωστόσο, δεν προκαλούν καρκίνο.
Όλοι οι ιοί έχουν μια πρωτεϊνική επικάλυψη ή capsid, αλλά μερικοί ιοί, όπως ο ιός της γρίπης, έχουν μια πρόσθετη μεμβράνη που ονομάζεται φάκελος. Οι ιοί χωρίς αυτή την πρόσθετη μεμβράνη καλούνται
γυμνοί ιοί. Η παρουσία ή η απουσία ενός φακέλου είναι ένας σημαντικός καθοριστικός παράγοντας για το πώς ένας ιός αλληλεπιδρά με τον οικοδεσπότη μεμβράνη, πώς εισέρχεται σε έναν κεντρικό υπολογιστή και πώς εξέρχεται από τον κεντρικό υπολογιστή μετά την ωρίμανση. Οι περιτυλιγμένοι ιοί μπορούν να εισέλθουν στον ξενιστή με σύντηξη με τη μεμβράνη ξενιστή για να απελευθερώσουν το γενετικό υλικό τους στο κυτόπλασμα, ενώ οι γυμνοί ιοί πρέπει να εισέλθουν σε ένα κύτταρο μέσω ενδοκυττάρωσης από το κύτταρο ξενιστή. Οι περιβαλλόμενοι ιοί εξέρχονται με εκκολαπτόμενο ή εξωκυττάρωση από τον οικοδεσπότη, αλλά οι γυμνοί ιοί πρέπει να λυθούν (ανοίξουν) το κύτταρο ξενιστή για να διαφύγουν.Οι ιοί μπορούν να περιέχουν μονόκλωνα ή διπλής έλικας DNA ως βάση για το γενετικό τους υλικό, και μερικοί περιέχουν ακόμη και μονόκλωνα ή διπλής έλικας RNA. Επιπλέον, ορισμένοι ιοί έχουν τη γενετική τους πληροφορία οργανωμένη ως ευθύγραμμους κλώνους, ενώ άλλοι έχουν κυκλικά μόρια. Ο τύπος του γενετικού υλικού που περιέχεται σε έναν ιό όχι μόνο καθορίζει ποιοι τύποι κυττάρων είναι βιώσιμοι ξενιστές αλλά και πώς αντιγράφεται ο ιός.
Οι ιοί υποβάλλονται σε κύκλο ζωής με διάφορες φάσεις. Ο ιός συνδέεται πρώτα με τον κεντρικό υπολογιστή μέσω ειδικών πρωτεΐνες στην κυτταρική επιφάνεια. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι γενικά υποδοχείς που διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του ιού που στοχεύει το κύτταρο. Μόλις συνδεθεί, ο ιός εισέρχεται στο κύτταρο με ενδοκυττάρωση ή σύντηξη. Οι μηχανισμοί του ξενιστή χρησιμοποιούνται για την αντιγραφή του DNA ή του RNA του ιού καθώς και των βασικών πρωτεϊνών. Αφού οι νέοι αυτοί ιοί ωριμάσουν, ο ξενιστής λύθηκε για να επιτρέψει στους νέους ιούς να επαναλάβουν τον κύκλο.
Μία επιπλέον φάση πριν από την αντιγραφή, γνωστή ως λυσογόνος ή αδρανής φάση, λαμβάνει χώρα μόνο σε έναν επιλεγμένο αριθμό ιών. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, ο ιός μπορεί να παραμείνει στο εσωτερικό του ξενιστή για παρατεταμένες χρονικές περιόδους χωρίς να προκαλέσει οποιεσδήποτε εμφανείς αλλαγές στο κύτταρο ξενιστή. Μόλις ενεργοποιηθούν, ωστόσο, αυτοί οι ιοί μπορούν αμέσως να εισέλθουν στην λυτική φάση στην οποία μπορεί να εμφανιστεί η αναπαραγωγή, η ωρίμανση και η απελευθέρωση. Ο HIV, για παράδειγμα, μπορεί να παραμείνει αδρανής για 10 χρόνια.
Οι ιοί μπορούν να μολύνουν βακτηριακά και ευκαρυωτικά κύτταρα. Οι πιο γνωστοί ευκαρυωτικοί ιοί είναι ζωικούς ιούς, αλλά οι ιοί μπορούν να μολύνουν φυτά επισης. Αυτά τα φυτικών ιών συνήθως χρειάζονται τη βοήθεια των εντόμων ή των βακτηριδίων για να διεισδύσουν στα φυτά κυτταρικό τοίχωμα. Μόλις το φυτό μολυνθεί, ο ιός μπορεί να προκαλέσει αρκετές ασθένειες οι οποίες συνήθως δεν σκοτώνουν το φυτό αλλά προκαλούν παραμόρφωση στην ανάπτυξη και ανάπτυξη του φυτού.
Ένας ιός που μολύνει βακτήρια είναι γνωστό ως a βακτηριοφάγους ή φάγου. Τα βακτηριοφάγα ακολουθούν τον ίδιο κύκλο ζωής με τους ευκαρυωτικούς ιούς και μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες στα βακτηρίδια καθώς και να τα καταστρέψουν με λύση. Στην πραγματικότητα, αυτοί οι ιοί αντιγράφονται τόσο αποτελεσματικά ώστε ολόκληρες αποικίες βακτηρίων μπορούν να καταστραφούν γρήγορα. Τα βακτηριοφάγα έχουν χρησιμοποιηθεί στη διάγνωση και τη θεραπεία λοιμώξεων από βακτήρια, όπως ΜΙ. coli και Salmonella.
Ένας ρετροϊός είναι ένας τύπος ιού που περιέχει RNA και που αναπαράγει το γονιδίωμα του χρησιμοποιώντας ένα ένζυμο γνωστό ως αντίστροφη μεταγραφάση. Αυτό το ένζυμο μετατρέπει το ιικό RNA σε ϋΝΑ που μπορεί να ενσωματωθεί στο ϋΝΑ ξενιστή. Ο ξενιστής στη συνέχεια χρησιμοποιεί τα δικά του ένζυμα για να μεταφράσει το ιικό DNA σε ιικό RNA που χρησιμοποιείται για την αντιγραφή του ιού. Οι ρετροϊοί έχουν τη μοναδική δυνατότητα εισαγωγής γονίδια σε ανθρώπους χρωμοσωμάτων. Αυτοί οι ειδικοί ιοί έχουν χρησιμοποιηθεί ως σημαντικά εργαλεία στην επιστημονική ανακάλυψη. Οι επιστήμονες σχεδίασαν πολλές τεχνικές μετά από ρετροϊούς, συμπεριλαμβανομένης της κλωνοποίησης, της αλληλουχίας και ορισμένων προσεγγίσεων γονιδιακής θεραπείας.