कोई विषाणु अनिवार्य अंतःकोशिकीय परजीवी है जिसमें कोई न्यूक्लिक अम्ल जीनोम — DNA या RNA, एकलड़ी या द्विलड़ी, रैखिक या वलयाकार, एक अणु या कई — किसी प्रोटीन कैप्सिड में भरा होता है, और अनेक स्थितियों में किसी परपोषी झिल्ली से लिए गए परिवेष्टन में लिपटा और विषाणुजन्य ग्लाइकोप्रोटीनों से जड़ा होता है। पूरा संक्रामक कण विषाणुकण है, जो अधिकांश के लिए 20 से 300nm चौड़ा होता है (कुछ विशाल विषाणु एक माइक्रोमीटर तक पहुँचते हैं)। कैप्सिड एक या कुछ प्रोटीनों की अनेक प्रतियों से बनते हैं जो कुंडलित सममिति (कोई छड़, जैसे तंबाकू मोज़ेक विषाणु में) या बीसफलकी सममिति (60T उपइकाइयों का कोई खोल, T=1,3,4,7,…) में सजी होती हैं। बाल्टिमोर वर्गीकरण विषाणुओं को जीनोम से संदेशवाहक RNA तक के मार्ग से बाँटता है: I, द्विलड़ी DNA (हर्पीज़, चेचक, ऐडिनोवायरस, अधिकांश फ़ेज); II, एकलड़ी DNA (पार्वोवायरस); III, द्विलड़ी RNA (रोटावायरस); IV, धन-लड़ी RNA, जो स्वयं संदेशवाहक है (पोलियो, हेपटाइटिस C, कोरोना विषाणु); V, ऋण-लड़ी RNA, जो संदेशवाहक का पूरक है (इन्फ़्लुएंज़ा, खसरा, रेबीज़, इबोला); VI, RNA जिसका प्रतिलोम अनुलेखन DNA में होता है (रेट्रोवायरस, HIV); VII, DNA जिसकी प्रतिकृति किसी RNA मध्यवर्ती से होती है (हेपटाइटिस B)। I को छोड़कर हर वर्ग को कोई ऐसा एंज़ाइम लाना या बनाना पड़ता है जो कोशिका के पास नहीं — कोई RNA-निर्भर RNA पॉलीमरेज़, कोई प्रतिलोम अनुलेखक — और वही एंज़ाइम अधिकांश प्रति-विषाणु औषधों के लक्ष्य हैं।
उदाहरण
उदाहरण 13.6 (समीकरणों से पहले और बाद HIV)
1995 तक HIV संक्रमण की नैदानिक प्रसुप्ति के वर्ष — प्रति मिलीलीटर 104–106 प्रतियों का स्थिर विषाणु-भार और T कोशिकाओं की धीमी गिरावट — किसी शांत विषाणु के रूप में पढ़े जाते थे। हो, पेरेल्सन और सहयोगियों ने रोगियों को कोई प्रोटिएज़ निरोधक दिया और विषाणु-भार की गिरावट को प्रमेय से फिट किया: तेज़ प्रावस्था ने c≈3d−1 दिया (किसी विषाणुकण का अर्ध-आयु काल लगभग छह घंटे), और धीमी प्रावस्था ने δ≈0.5d−1 (कोई संक्रमित कोशिका लगभग डेढ़ दिन जीती है)। 15L शरीर-द्रव में प्रति मिलीलीटर 105 का कोई स्थिर भार, जो c से साफ़ होता हो, इसलिए हर दिन, वर्षों तक, लगभग 1010 विषाणुकणों का उत्पादन माँगता है: “प्रसुप्त” काल संक्रमण और मृत्यु की कोई प्रचंड स्थायी अवस्था है, जिसमें T कोशिकाओं का भंडार रोज़ बदला जाता है जब तक वह चुक न जाए। अगले खंड का उत्परिवर्तन-अंकगणित फिर अपने आप निकल आता है, और उसके साथ यह कारण भी कि अकेली औषधें क्यों विफल हुईं और तीन क्यों नहीं।
उदाहरण 13.9 (HIV को तीन औषधें क्यों चाहिए थीं)
HIV का प्रतिलोम अनुलेखक लगभग 105 न्यूक्लियोटाइडों में एक बार चूकता है, इसलिए नकल किया गया हर 9700nt जीनोम लगभग 0.1 उत्परिवर्तन ढोता है, और हर दिन के 1010 नए जीनोम मिलकर 109 उत्परिवर्तन ढोते हैं: संभव 3×9700≈30000 एकल बिंदु उत्परिवर्तनों में से हर एक हर दिन कई बार उठता है, किसी भी औषध के दिए जाने से पहले। जिस औषध को कोई एक उत्परिवर्तन हरा दे — जैसे कोई एक उत्परिवर्तन अधिकांश प्रतिलोम-अनुलेखक और प्रोटिएज़ निरोधकों को हरा देता है — वह इसलिए हफ़्तों में हार जाती है, और 1987 में AZT के साथ यही हुआ। दो स्वतंत्र उत्परिवर्तन प्रति जीनोम 10−10 से एक साथ उठते हैं, यानी लगभग दिन में एक बार; तीन 10−15 से, यानी हज़ार दिनों में एक बार — और तीन औषधों पर पड़ा कोई रोगी, जिसका भार हज़ार गुना गिर चुका हो, हर दिन 107 जीनोम बनाता है, इसलिए तिहरा उत्परिवर्ती कभी प्रकट नहीं होता। यही, और प्रमेय का यह प्रदर्शन कि विषाणु पूरी गति से प्रतिकृति कर रहा था, 1996 से संयोजन चिकित्सा को वह उपचार बना गए जिसने एड्स को किसी चिरकारी दशा में बदल दिया।