ไวรัสทั่วไปตามธรรมชาติจำเป็นต้องเข้าไปเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น โดยยีนของไวรัสและยีนของเซลล์ที่เพาะเลี้ยงไวรัสต้องมีกลไกสอดคล้องต้องกัน ไวรัสจะสามารถเจริญแพร่พันธุ์สร้างไวรัสใหม่ได้หรือไม่ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และชนิดของไวรัส ดังนั้น แต่ละชนิดของไวรัสจึงทำให้เกิดโรคเฉพาะมนุษย์ สัตว์ แมลง พืช สาหร่ายสีน้ำ เงิน รา หรือบัคเตรีต่างๆ กัน
ไวรัสไข้หวัดใหญ่ เมื่อฉีดเพาะเลี้ยงลงในถุงน้ำคร่ำลูกไก่ ไวรัสไข้หวัดใหญ่จะทวีจำนวนได้มากมาย แต่ถ้าฉีดเลี้ยงบนเยื่อคอริโออลันตอยส์ ของลูกไก่ จะไม่เกิดการสังเคราะห์ไวรัสไข้หวัดใหญ่เลย แสดงว่าสภาพแตกต่างกันโดยรูปร่าง และหน้าที่(differentiation)* ของเซลล์ถุงน้ำคร่ำกับเซลล์เยื่อคอริโออลันตอยส์ อำนวยให้มีความสามารถในการสังเคราะห์ไวรัสได้ต่างกัน
ไวรัสหูดของโชพ เมื่อฉีดเข้าผิวหนังกระต่ายบ้าน จะเกิดเป็นหูดที่ผิวหนัง ภายในเซลล์ที่เป็นหูดจะมีการสร้างสารของไวรัสหูดของโชพ แต่จะไม่สร้างไวรัสหูดที่สมบูรณ์เลย แต่ถ้าทดลองกับกระต่ายป่าหางปุยฝ้าย จะพบว่าสร้างไวรัสที่หูดที่สมบูรณ์ได้มากมาย
ในการทวีแพร่พันธุ์ของไวรัสนั้น ไวรัสจะสังเคราะห์ไวรัสที่สมบูรณ์ได้โดย
๑. เข้าไปอยู่ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เพราะไวรัสไม่มีเอนไซม์ ต้องอาศัยเอนไซม์ของเซลล์
๒. สังเคราะห์สร้างกรดนิวคลีอิคเพิ่มขึ้น
๓. สังเคราะห์โปรตีนที่ห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัส และ
๔. สังเคราะห์อินทรียสาร ที่กำหนดโดยแต่ละยีนของไวรัสโดยเฉพาะ
สำหรับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคพืชสาหร่ายสีน้ำเงิน รา บัคเตรี ไวรัสจะต้องผ่านผนังเซลล์ก่อนที่จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปข้างใน โปรตีนที่พอกห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัสจะทำปฏิกิริยากับผนังเซลล์ (อาจจะเป็นไลโพโพลิแซกคาไรด์ หรือ มูโคโพลิแซกคาไรด์)กระตุ้นกลไกให้กรดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยผ่านเยื่อหุ้มเข้าไปในเซลล์ได้สะดวก การทดลองใช้กรดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยอย่างเดียวผ่านผนังเซลล์พืชมักไม่ได้ ทำให้ทราบว่าโปรตีนที่พอกห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัส มีความสำคัญในการช่วยให้ไวรัสเข้าไปเจริญแพร่พันธุ์ในเซลล์ได้ อย่างไรก็ดี ในระยะหลังนี้ได้พบว่ากรดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยของโรคไวรัสใบยาสูบด่าง ก็สามารถผ่านผนังเซลล์ใบยาสูบ และสังเคราะห์ไวรัสใบยาสูบด่างที่สมบูรณ์ได้ด้วยกลไกพิเศษ สภาวะดังกล่าวนี้ปัจจุบันเรียกว่า "ทรานสเฟคชัน" (transfection)
สำหรับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคในคนและสัตว์ ไวรัสที่มีเยื่อหุ้มมักเข้าไปในเซลล์ทั้งอนุภาคไวรัส เยื่อมักค้างติดอยู่ที่ผิวเซลล์ โปรตีนที่หุ้มห่อกรดนิวคลีอิคของไวรัสจะถูกย่อยสลายภายในเซลล์ ทำให้กรดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยอยู่ภายในเซลล์
ภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกรดนิวคลีอิคของไวรัสบัคเตรี ที่ ๔ กับโปรตีนที่พอกห่อหุ้มไวรัสบัคเตรี ที่ ๔
ภาพแสดงทรานสเฟคชัน (transfection) การที่กรดนิวคลีอิค ของไวรัสใบยาสูบด่างผ่านผนังเซลล์ในกรณีพิเศษเข้าไปเจริญแพร่พันธุ์ในเซลล์ใบยาสูบ
เมื่อกรดนิวคลีอิคของไวรัสเปลือยเข้าไปในเซลล์แล้ว ไวรัสเปลือยอาจจะ
๑.เปลี่ยนสภาพเป็นโปรไวรัส แฝงตัวร่วมกับกรดนิวคลีอิคของเซลล์ในลักษณะวงชีพเภทนะ
๒.ไวรัสเปลือยหากเป็นอิสระ หรือโปรไวรัสหากเปลี่ยนสภาพเป็นไวรัสเปลือย ย่อมทวีจำนวนแพร่พันธุ์สังเคราะห์
ไวรัสที่สมบูรณ์ ในลักษณะวงชีพเภทะ
๓.โปรไวรัสที่ผันแปร หรือไวรัสที่ผันแปร หากทวีจำนวนแพร่พันธุ์ย่อมสังเคราะห์ไวรัสไม่สมบูรณ์ ไวรัสที่ไม่สมบูรณ์
อาจจะอยู่ทั้งในลักษณะเซลล์สลายหรือไม่สลายก็ได้
ภาพแสดงการที่ยีนของไวรัสเปลือย เปลี่ยนเป็นยีนของโปรไวรัส
ไวรัสตามธรรมชาติจำเป็นจะต้องเข้าไปเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตเท่านั้น ไวรัสจะสามารถเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ชนิดใดนั้น แล้วแต่ชนิดไวรัสในการเจริญทวีแพร่พันธุ์ของไวรัสมีขั้นตอนดังนี้
๑. ไวรัสจะต้องเข้าไปภายในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิต
๒. ไวรัสจะต้องสร้างกรดนิวคลีอิคขึ้นใหม่ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตนั้นได้(replicating nucleic acid)
๓. ไวรัสจะต้องสร้างโปรตีนพอก (coat protein) ห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคเพื่อให้เกิดไวรัสที่สมบูรณ์ ส่วนที่เป็นกรดนิวคลีอิคเท่านั้นจะทวีจำนวนมากมายในเซลล์กรดนิวคลีอิคของไวรัสบางชนิด อาจจะเป็น ดี เอ็น เอ สายเดียว (+) บางชนิดอาจจะเป็น
ดี เอ็น เอ สองสาย (+ และ -) บางชนิดอาจจะเป็น อาร์ เอ็น เอ สายเดียว (+) บางชนิดอาจจะเป็น อาร์ เอ็น เอ สองสาย (+ และ -)
ในการทวีจำนวนกรดนิวคลีอิคนั้น อาจจะมีได้ ๓ แบบ
ก. ดี เอ็น เอ สร้าง ดี เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็น ดี เอ็น เอ เช่น ไวรัสฝีดาษหรือไข้ทรพิษ
ถ้าเป็นดี เอ็น เอ สองสาย (+ และ -) เฉพาะ ดี เอ็น เอ สาย (+) จะสร้าง ดี เอ็น เอสาย (-) ส่วน ดี เอ็น เอ สาย (-) ก็จะสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (+) ทำให้ ดี เอ็น เอ สองสาย ทั้งคู่ใหม่และคู่เก่าเหมือนกันทุกประการ
ถ้าเป็น ดี เอ็น เอ สายเดียว (+) ก็จะสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (-) ก่อน ดี เอ็น เอ สาย (-)ก็จะเป็นแม่พิมพ์ในการสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (+) ต่อมาเฉพาะ ดี เอ็น เอ สาย (-) เท่านั้นจะสลายเหลือแต่ ดี เอ็น เอ สาย (+) อย่างเดียว
ข. อาร์ เอ็น เอ สร้าง อาร์ เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็นอาร์ เอ็น เอ เช่น ไวรัสโปลิโอ
ไวรัสบัคเตรี เอฟ ๒
ถ้าเป็น อาร์ เอ็น เอ สองสาย (+และ-) อาร์ เอ็น เอ (+) ก็จะสร้าง อาร์ เอ็น เอสาย (-) ส่วน อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ก็จะสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (+)
แสดงแฟลเจลลัมและฟิมเบรีย (แฟลเจลลัมยาว ฟิมเบรียสั้น) ของบัคเตรีขยาย ๒๐,๐๐๐ เท่า
ถ้าเป็น อาร์ เอ็น เอ สายเดียว (+) ก็จะสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ก่อน อาร์ เอ็น เอ
สาย (-) ก็จะเปลี่ยนเป็นแม่พิมพ์ ในการสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (+) ต่อมา เฉพาะ อาร์ เอ็น เอ
สาย (-) เท่านั้นที่สลายไปเหลือแต่ อาร์เอ็นเอ สาย (+) แต่อย่างเดียว
ภาพแสดงการทวีจำนวนไวรัส บัคเตรี เอฟ ๒ ชนิด อาร์ เอ็น เอ
ภาพแสดงวงชีพของบัคเตรี ที ชนิด ดี เอ็น เอ
ค. อาร์ เอ็น เอ สร้าง ดี เอ็น เอ ก่อน แล้วจึงสร้าง อาร์ เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็นอาร์ เอ็น เอ ถอดออกมาในลักษณะ ดี เอ็น เอ ของไวรัส เพื่อแฝงร่วมกับ ดี เอ็น เอ ของเซลล์เช่น ไวรัส รูส์ซาโคม่า
เฉพาะในไวรัส อาร์ เอ็น เอ ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง* ซึ่งเป็น อาร์ เอ็น เอ ชนิดสายเดียว(+) อาร์ เอ็น เอ สาย (+) จะสร้าง ดี เอ็น เอ ของไวรัสในลักษณะ ดี เอ็น เอ สองสายช่วงซึ่งจะแฝงตัวอยู่กับ ดี เอ็น เอ ของเซลล์ในสภาพโปรไวรัส ดี เอ็น เอ ในสภาพโปรไวรัส นี้จะเป็นแม่พิมพ์ในการสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (+)
เมื่อผลิตกรดนิวคลีอิคได้แล้ว นอกจากจะผลิตโปรตีนเพื่อพอกห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคไวรัสยังต้องใช้เวลาผลิตโปรตีน เฉพาะสำหรับทำปฏิริยาในการเกาะผนังเซลล์ (attachment protein) โปรตีนที่ควบคุมการทวีแพร่พันธุ์ไวรัส โปรตีนที่ช่วยให้เซลล์สลาย โปรตีน
ภาพแสดงวงชีพของไวรัส รูส์ซาโคม่า ชนิด อาร์ เอ็น เอ สายเดียว
ชนิดอื่นๆ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะแต่ละไวรัส ฯลฯ จึงจะได้อนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์ ระยะเวลาที่กรดนิวคลีอิคของไวรัสเข้าไปในเซลล์ จนถึงก่อนระยะสร้างไวรัสที่สมบูรณ์นี้ คือระยะไวรัสคราส ซึ่งเป็นช่วงที่ไม่สามารถตรวจพบไวรัสที่สมบูรณ์เลย ในบางกรณีเมื่อไวรัสไม่สามารถสร้างโปรตีน เพื่อพอกกรดนิวคลีอิคดังกล่าวได้ครบถ้วน ก็ได้ไวรัสที่ไม่สมบูรณ์
กรดนิวคลีอิคของไวรัสที่ไม่มีโปรตีนพอก มักจะแฝงตัวอยู่กับกรดนิวคลีอิคของเซลล์ในสภาพโปรไวรัส โปรไวรัสจะสร้าง
โปรไวรัสพร้อมๆ กับการสร้างกรดนิวคลีอิคของเซลล์ใหม่ทุกครั้ง
หลังจากไวรัสเจริญและทวีแพร่พันธุ์ ไวรัสบางชนิดก็ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์อย่างใด แต่ไวรัสบางชนิดก็ทำให้เซลล์เปลี่ยนแปลงผิดปกติ จนเซลล์นั้นตาย ซึ่งจะเป็นวงชีพเภทะ ในบางกรณีไวรัสสองชนิด แต่ละชนิดไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์เลย แต่เมื่อไวรัสดังกล่าวทั้งสองชนิดเมื่อนำมาเพาะเลี้ยงร่วมกันในเซลล์ อาจจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ได้
บางไวรัสอาจจะพบการเปลี่ยนแปลงในเซลล์คือ ทำให้เกิดอนุภาคพิเศษขึ้นภายในเซลล์เรียกว่า "อินคลูชัน" อินคลูชันนี้ อาจพบในไซโตพลาสมิก (cytoplasmic inclusionbodies) และ/หรือภายในนิวเคลียส (nuclear inclusion bodies) อินคลูชันนี้เห็นได้ด้วยกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา อินคลูชันอาจจะมีไวรัสภายในหรือไม่มีก็ได้ไวรัสบางชนิดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะที่ผิวเซลล์ ทำให้เซลล์หลายเซลล์เชื่อมรวมกันเป็นเซลล์เดียว บางไวรัสสามารถจะทำให้เซลล์ปกติเปลี่ยนสภาวะเป็นมะเร็งได้ บาง
ไวรัสก็แฝงตัวอยู่เฉยๆ ในเซลล์นั้นในสภาพโปรไวรัส แม้เซลล์จะมีการทวีจำนวน โปรไวรัสก็สามารถแฝงตัวอยู่กับเซลล์เหล่านั้นได้ตลอดไป ซึ่งจะเป็นวงชีพเภทนะ โปรไวรัสนี้จะแผลงฤทธิ์ ทวีแพร่พันธุ์เป็นไวรัสที่สมบูรณ์ในเซลล์เหล่านั้นต่อเมื่อโอกาสเหมาะอำนวยไวรัสที่ทวีแพร่พันธุ์นี้ อาจจะมีบางอนุภาค (หนึ่งในล้าน) ต่างจากไวรัสดั้งเดิม อันเป็นผลเนื่องจากการผันแปร (mutation) รหัสของยีน (genetic code) ที่ถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ อาทิเช่น ไวรัสของบักเตรีที่ ๒ อาจมีน้ำตาลกลูโคส เกาะที่หมู่ไฮดรอกซี เมธิลไซโตซีน การผันแปรดังกล่าวมีผลทำให้ชนิดของโปรตีนที่เคลือบพอกไวรัสแตกต่างจากเดิมไปด้วยบางทีไวรัสที่ผันแปร อาจเพิ่มหรือลดความรุนแรงของอาการที่เป็นโรค นอกจากนี้ยังพบว่าไวรัสบางชนิดสามารถนำยีนจากเซลล์หนึ่งไปให้อีกเซลล์หนึ่งได้ (transduction)
ในการศึกษาไวรัสแต่ละชนิดที่เกี่ยวกับโรคโดยสมบูรณ์มักจะต้องศึกษาทุกด้าน คือ
๑. ลักษณะสัณฐานและวิธีการแพร่พันธุ์
๒. คุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของไวรัส
๓. คุณสมบัติทางวิทยาอิมมูน (immunology) รวมทั้งวิธีการตรวจสอบไวรัสและ
ภาวะภูมิคุ้มกันไวรัส
๔. การเกิดสภาวะขัดขวางการสังเคราะห์ไวรัสด้วย โปรตีน "อินเตอร์เฟอรอน"
(interferon)
๕. คุณสมบัติที่จะเสื่อมสลายได้ง่ายต่อความร้อนและสารเคมี
๖. การแพร่ระบาดของไวรัสตามธรรมชาติ
๗. ประเภทของสิ่งที่มีชีวิต เนื้อเยื่อ และชนิดของเซลล์ต่างๆ ที่ไวรัสเจริญแพร่พันธุ์ได้ง่ายและดีรวมทั้งสภาวะที่ ไวรัส ผันแปรตามธรรมชาติหรือเลี้ยงในห้องทดลองนานจนสามารถนำมากระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันโดยไม่เป็นโรคอย่างรุนแรง
ได้ อาทิ เช่น ไวรัสอีสุกอีใสหากเพาะเลี้ยงกับเซลล์ไตลิงที่อุณหภูมิ ๓๗ °ซ. จะลดความรุนแรง เมื่อเปรียบเทียบ
กับที่อุณหภูมิ ๓๗ °ซ. ไวรัสโปลิโอปกติหากเพาะเลี้ยงในเซลล์ ไม่ต้องอาศัยกัวนีนเป็นปัจจัยในการเลี้ยงไวรัส
แต่หากเกิดการผันแปรไวรัสโปลิโอจนต้องเสริมกัวนีน ในการเพาะเลี้ยงไวรัสแล้ว จะพบว่าไวรัสโปลิโอที่ผันแปรนั้น
อ่อนฤทธิ์ลง
๘. พยาธิสภาพอันเนื่องจากไวรัส รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์และผิวเซลล์ การกลายเป็นเซลล์มะเร็ง สภาวะที่
ไซคลิก เอ เอ็ม พี (cyclic AMP) ต่ำก่อนที่เซลล์ปกติจะกลายเป็นเซลล์มะเร็ง เป็นต้น
๙. อาการของโรคอันเนื่องจากไวรัส
นอกเหนือจากความสำคัญเกี่ยวกับโรคมนุษย์ พืชและสัตว์ทางด้านสุขภาพมนุษย์และเศรษฐกิจทางเกษตรกรรมแล้ว ทางด้านชีววิทยาจึงมุ่งศึกษาในแนวทางที่จะให้เข้าใจว่าไวรัสคืออะไร แตกต่างจากสิ่งที่มีชีวิตอื่นอย่างไร มีรูปร่างสัณฐานแบบไหน ทวีจำนวนแพร่พันธุ์อย่างไร จะทำให้บริสุทธิ์และตกผลึกได้อย่างไร มีคุณและโทษแก่มนุษย์อย่างไรส่วนมากเรามักจะทราบว่าให้โทษ ที่ให้คุณนั้นมีน้อย เช่น ไวรัสของดอกทิวลิป ไวรัสที่ฆ่าด้วงมะพร้าว ไวรัสที่ฆ่าหนอนผัก ไวรัสกำจัดหนอนสมอฝ้าย ฯลฯ การใช้ไวรัสเพื่อสอดเสริมยีนที่ต้องการเข้าไปแฝงอยู่ในเซลล์ตามที่นักจุลชีววิทยาจะบงการกำหนดได้ ก็กำลังเป็นปัญหาก้าวหน้าที่สำคัญ
ประการสำคัญที่เป็นปัญหาปัจจุบันนี้ก็คือ การสลับเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิค ก็คือรหัสของยีน อันเป็นสัญลักษณ์ที่นักวิชาการทั่วโลกได้พยายามพากเพียรถอดแปลความหมายของรหัสยีน นอกจากนี้ไวรัสยังอาจจะเป็นสาเหตุอันหนึ่งที่เป็นปัจจัยในการที่เซลล์ปกติเปลี่ยนสภาวะมาเป็นมะเร็งได้ เพราะระหว่างที่เป็นมะเร็ง จะตรวจพบไวรัสได้ ในบางพวกที่ตรวจไม่พบไวรัส ก็เชื่อว่ามีโปรไวรัสแฝงอยู่กับกรดนิวคลีอิคของเซลล์มะเร็ง ปัจจุบัน การศึกษากลไกของไวรัสที่ทำให้เป็นมะเร็งยังผลให้ทราบการเปลี่ยนสภาพปกติกลายเป็นมะเร็ง อันจะเป็นแนวทางให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหาหนทางที่จะยับยั้ง หรือป้องกันมิให้เกิดมะเร็งได้
ภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับมะเร็ง
ภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ที เอส เอ ยีน ของไวรัสรูส์ซาโคมา ที่ทำให้เกิดมะเร็งได้ และไซคลิก เอ เอ็ม พี
นอกจากนี้การใช้ไวรัส เสมือนเครื่องมือในการเพิ่มเติม เสริมสอดยีนใหม่ให้แก่สิ่งที่มีชีวิตที่ต่างชนิด (species) ก็ยังเป็นสิ่งที่เป็นปัญหาน่าสนใจยิ่งทางชีววิทยาในอนาคตโดยที่เอาเฉพาะโปรตีนของไวรัสโปลีโอม่าห่อหุ้มยีนหนู ซึ่งสกัดจาก ดี เอ็น เอ ของนิวเคลียสเซลล์หนู ทำเป็นไวรัสเทียม (pseudovirus) แล้วให้เข้าไปเจริญในเซลล์คน ก็พบดี เอ็น เอ ของนิวเคลียสคนมี ดี เอ็น เอ ของนิวเคลียสหนูแฝงอยู่ หรืออีกนัยหนึ่ง ยีนของเซลล์คนมียีนของเซลล์หนูแฝงอยู่
บางคนก็ได้ทดลองกับไฟโบรบลาสเซลล์ของคน ที่ขาดเอนไซม์ ที่สลายน้ำตาลกาแล็กโทส ในเมื่อนำไวรัสบัคเตรีแลมดาที่นำยีน ซึ่งสามารถสลายน้ำตาลกาแล็กโทสในบัคเตรี ให้เข้าไปเจริญในไฟโบรบลาสเซลล์คนดังกล่าว ก็พบว่าไฟโบรบลาสเซลล์คนสร้างเอนไซม์ที่สลายน้ำตาลกาแล็กโทสได้
ในปัจจุบันได้มีการค้นพบว่า โรคของมนุษย์หลายชนิดมีสาเหตุเนื่องจากยีนผิดปกติ ถ้าหากมีผู้สามารถใช้ไวรัสนำยีนปกติไปปรุงแต่งแก้ไขเพื่อให้เซลล์กลับสภาวะทำงานเป็นปกติได้ ก็จะเป็นการเยียวยาแก้ไข้ต้นตอของสาเหตุให้เกิดโรคดังกล่าวได้ หากได้รับการพัฒนาทางด้านเทคนิคทางวิชาการก้าวหน้า จนนำมาประยุกต์อย่างได้ผล
การศึกษาทดลองดังกล่าว นับได้ว่าเป็นแต่เพียงบันไดขั้นแรกในการแพทย์ที่จะบำบัดโรค อันเนื่องจากยีนผิดปกติ เสมือน เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมิง (Sir AlexanderFleming) ได้เริ่มสังเกตเห็น ตั้งแต่ ค.ศ. ๑๙๒๙ ว่า เชื้อราบางชนิดที่หลงไปขึ้นในจานเพาะเชื้อบัคเตรี บัคเตรีที่เพาะไว้นั้นจะไม่ขึ้นเลยรอบๆ บริเวณที่เชื้อราขึ้น จนกระทั่งค.ศ. ๑๙๔๐ จึงผลิตเพนิซิลลินขึ้นมาทดลองกับมนุษย์คนแรกได้ กับทั้งทางสหรัฐอเมริกาต้องลงทุนอย่างมหาศาลพร้อมด้วยแรงของวิทยากรอย่างมากมาย ต่อมาหลายปี จึงสามารถผลิตเพนิซิลลินขึ้นจำหน่ายในราคาย่อมเยาอย่างไม่คาดฝันได้
ถึงแม้การศึกษาไวรัสได้ดำเนินกันอย่างกว้างขวางก็จริง ยิ่งมากก็ยิ่งซับซ้อน ดังเช่นโรคสเครปี้ในแกะ เป็นโรคที่ทางการสัตวแพทย์คาดว่าสาเหตุเนื่องจากไวรัส เพราะสามารถจะติดต่อได้โดยกินรกของสัตว์ป่วยตอนคลอดลูก หรือโดยฉีดน้ำยาที่สกัดจากสมองสัตว์ป่วย กรองให้ปราศจากบัคเตรี แต่เชื่อว่ามิได้เหมือนไวรัส เพราะไม่ถูกทำลาย โดยกรดนิวคลีอิค ดี เอ็น เอส และ อาร์ เอ็น เอ เอส ทางด้านพืชก็ยังพบว่า โรคของมันฝรั่งและส้มบางชนิดนั้น เกิดจากไวรอยด์ (viroid) ซึ่งเป็นอนุภาคแบบ อาร์ เอ็น เอ สายเดียวที่ไม่มีโปรตีนหุ้มและมีขนาดเล็กกว่าไวรัส ๘๐ เท่า
