Struttura e complessità dei genomi virali

La composizione e la struttura dei genomi virali sono molto più variegate di quanto non si osservi nell'intero regno vegetale, animale o dei batteri. L'acido nucleico che costituisce il genoma dei virus può essere a singolo o a doppio filamento e può essere presente in una configurazione lineare, circolare o segmentata. I genomi virali a singolo filamento, inoltre, possono essere a polarità positiva (+) (cioè con lo stesso orientamento, o sequenza nucleotidica dell'mRNA), polarità negativa (-), o ambisenso (un insieme dei due). Le dimensioni dei genomi virali oscilla da circa 3500 nucleotidi a circa 1,2 megabp, come quello del mimivirus, un virus scoperto recentemente, le cui dimensioni sono maggiori di quelle del più piccolo dei genomi batterici. Inoltre, al contrario di quanto si osserva in tutte le cellule, il genoma delle quali è costituito da DNA, nei virus l'informazione genetica è contenuta in un genoma la cui composizione può essere o a DNA o a RNA. Qualsiasi sia la particolare composizione del genoma virale, ognuno di essi deve obbedire ad una condizione. Infatti, poiché i virus sono dei parassiti intracellulari obbligati, capaci di replicare soltanto all'interno di una cellula ospite appropriata, il genoma deve contenere l'informazione genetica codificata in una forma tale da essere riconosciuta e decodificata dal particolare tipo di cellula parassitata. Il codice genetico utilizzato dal virus deve quindi coincidere o quantomeno essere riconosciuto dall'organismo ospite. Analogamente, i segnali di controllo che dirigono l'espressione dei geni virali devono essere appropriati per l'ospite. Alcuni dei genomi più piccoli sono contenuti all'interno dei batteriofagi. All'altra estremità della scala, i genomi a DNA a doppio filamento dei virus più grandi come herpesvirus e poxvirus sono tanto complessi da non aver ancora permesso un'analisi funzionale completa, anche se è nota la sequenza nucleotidica. Molti dei virus a DNA degli eucarioti ricordano le cellule ospiti in termini di biologia dei loro genomi. Infatti alcuni genomi dei virus a DNA sono complessati con gli istoni cellulari e formano, all'interno della particella virale, una struttura simile alla cromatina. Una volta all'interno del nucleo della cellula ospite, questi genomi si comportano come cromosomi satelliti in miniatura, conformandosi ai dettami degli enzimi cellulari e del ciclo cellulare.