Известно несколько молекулярных патогенов, подобных вирусам и. по-видимому произошедших из генома бактерий и эукариот. Особое значение среди них имеют вироиды, которые, несмотря на свое название, резко отличаются от вирусов.
Вироиды — это мельчайшие из известных возбудителей болезней. Они намного меньше самых малых вирусных геномов и лишены белковой оболочки. Известны только вироиды растений. Они состоят из однонитевой молекулы РНК, которая автономно реплицируется в зараженных клетках. Вироиды были идентифицированы как возбудители опасных болезней. Один из них стал причиной гибели миллионов кокосовых пальм на Филиппинах за последние пятьдесят лет, другой нанес урон промышленному разведению хризантем в США в начале 1950-х гг.
Первый вироид — веретеновидности клубней картофеля, или PSTV – был идентифицирован Теодором Дайнером из Сельскохозяйственного департамента США в 1971 г. Клубни картофеля, зараженные PSTV, имеют удлиненную и искривленную форму. Иногда на них появляются глубокие трещины. PSTV — это самый крупный вирион из выше известных. Его РНК состоит из 359 оснований и имеет либо форму замкнутого кольца, либо структуру типа шпильки. В обоих случаях комплементарные пары оснований соединены водородными связями, образуя двунитевую РНК, подобную ДНК. Под электронным микроскопом обе формы PSTV выглядят палочковидными; длина их – 50 нм. Хотя это самый крупный вирион, размер его составляет всего одну десятую часть генома мельчайшего вируса. Вироиды обнаружены только в ядрах инфицированных клеток. Они реплицируются подобно вирусам, т. е. синтезируя комплементарную цепь, которая функционирует как матрица. При этом вироиды используют ферментные системы клетки-хозяина.
Поскольку вироиды локализованы в ядре и, вероятно, не могут работать как мРНК, предполагают, что они вызывают заболевания, вмешиваясь в процессы регуляции работы генов клетки-хозяина. Некоторые белки в инфицированных клетках растений присутствуют в больших количествах, чем в здоровых. Хотя нуклеотидные последовательности, комплементарные PSTV, не обнаружены в здоровых растениях, предполагают, что PSTV мог произойти в результате изменения генома некоторых видов картофеля — его основного хозяина.
В живых организмах встречаются молекулярные патогенны, не относящиеся к вироидам. Существование структур, подобных вироидам, но поостренных из ДНК, предполагается и у животных. Они называются "субвирусными частицами". Удивительно, что некоторые фрагменты белков способны контролировать свое воспроизведение в клетках животных без участия нуклеиновых кислот, такие частицы называют "прионами".
