I virus sono straordinariamente diversi per forma e dimensioni, ma tutti hanno diverse caratteristiche strutturali in comune. Tutti i virus hanno un nucleo che contiene un genoma basato sul DNA o sull'RNA. Il nucleo è circondato da un strato protettivo di proteine chiamato capside. Il capside è composto da sottounità chiamate capsomeri.. Il capside e il nucleo contenente genoma sono insieme noti come nucleocapside.

Classi strutturali di virus

Molti criteri vengono utilizzati per classificare i virus, inclusa la progettazione del capside. La maggior parte dei virus hanno capsidi icosaedri o elicoidali, anche se alcuni virus hanno sviluppato strutture di capside più complesse. La forma icosaedrica è una struttura quasi sferica a 20 lati. Il rinovirus, il virus che causa il raffreddore comune, è icosaedro. I capsidi elichi (cioè filamentosi o a forma di asta) sono sottili e lineari, simili a cilindri. Il genoma dell'acido nucleico si inserisce all'interno delle scanalature del capside elicoidale. Il virus del mosaico di tabacco, un agente patogeno vegetale, è un classico esempio di virus elicoidale. Alcuni virus hanno capsidi che sono racchiusi da un involucro di lipidi e proteine al di fuori del capside. Questa busta virale non è prodotta dal virus, ma viene acquisita dalla cellula dell'ospite. Queste molecole di busta proteggono il virus e mediano le interazioni con le cellule dell'ospite.

La struttura virale è fondamentale per l'infezione e l'immunità

Il capside virale non solo protegge il genoma del virus, ma svolge anche un ruolo fondamentale nelle interazioni con le cellule ospiti. Ad esempio, le proteine del capside consentono l'infezione riconoscendo e legandosi a specifiche proteine della membrana cellulare sulla cellula ospite. Anche le proteine di capside svolgono un ruolo importante nell'uncoating del genoma virale per consentire la replicazione all'interno dell'ospite.

Anche se le proteine e i lipidi del capside e dell'involucro consentono infezioni, queste stesse molecole sono uniche per i virus e possono quindi essere utilizzate dal sistema immunitario degli ospiti per rilevare la presenza di un virus. Tali elicitori di una risposta immunitaria sono generalmente noti come modelli molecolari associati ai microbi (MAMP). Nelle piante, i MAMP suscitano una cascata di risposte immunitarie che possono sia mitigare l'infezione attuale e preparare la pianta per una risposta immunitaria più robusta nel caso in cui venga infettata da un agente patogeno simile in futuro. I MAC inducono anche risposte immunitarie innate nell'uomo, tra cui l'infiammazione e la produzione di proteine antimicrobiche. Alcuni vaccini sfruttano la capacità del corpo di riconoscere i MAMP al fine di conferire l'immunità a specifici patogeni virali.