Viroide sind kleine RNA-Partikel, die Pflanzen infizieren. Viroide zeichnen sich durch ihre extrem geringe Größe (nur wenige hundert Nukleinsäurebasen, die kleinste mit nur 220) im Vergleich zu den größeren Viren aus, die mindestens 2,000 Basen enthalten. Viroide wurden 1971 von Theodor Diener, einem Pflanzenpathologen am Agricultural Research Service in Maryland, entdeckt und erhielten ihren Namen. Viroide sind ein subviraler Erreger, der etwa 80-mal kleiner ist als typische Viren. Ihre Entdeckung galt als großer Durchbruch in der Biologie des 20. Jahrhunderts.
Im Gegensatz zu Viren fehlt Viroiden eine Proteinhülle und sie kodieren nicht einmal Proteinprodukte in ihrer Struktur. Herkömmliche Viren entführen die zentrale genetische Maschinerie der Zelle und veranlassen sie, Kopien des Virus herauszupumpen. Viroide übernehmen stattdessen die Kontrolle über die RNA-Polymerase II, ein Enzym, das Boten-RNA in der Zelle synthetisiert und verwendet, um Kopien von sich selbst herzustellen. Vor der Entdeckung der Viroide dachte man, dass Wirkstoffe ohne Protein niemals Lebewesen infizieren könnten. Ihre Entdeckung hat das Gegenteil bewiesen.
Die meisten Viren müssen eine Proteinhülle tragen, um sich vor der Verdauung durch die starken Enzyme in den Zellen anderer Organismen zu schützen. Viroide vermeiden diese Enzyme, indem sie sich als Bestandteile der Zellen des Wirtsorganismus tarnen.
Viroide wurden bei der Untersuchung einer Kartoffelkrankheit namens Kartoffelspindelkrankheit entdeckt. Dies führte dazu, dass die Knollen alle spindeldürr und verdreht herauskamen. Es war weitgehend harmlos, aber Kartoffeln sahen schlecht aus. Da die Wirkung nur kosmetisch war, dauerte es eine Weile, bis Forscher die Krankheit genauer untersuchten. Sie fanden es schwierig, einen für die Krankheit verantwortlichen Erreger zu isolieren. Nach sechs Jahren akribischer Arbeit wurden die winzigen Viroide entdeckt, die das akzeptierte Dogma über die Größe der Erreger auf den Kopf stellten.
Die ersten Viroide wurden tatsächlich aus Tomatenpflanzen isoliert, deren Infektion nur zwei Wochen dauert, während Kartoffeln zwei Jahre benötigen. Nachdem bei der Hochgeschwindigkeitszentrifugation, der traditionellen Methode zur Extraktion von Viren, keine nennenswerten Virusmengen isoliert werden konnten, wandten sich die Wissenschaftler anderen Methoden zu. Sie kombinierten Proben von infiziertem Pflanzenmaterial mit Enzymen, die selektiv RNA, DNA und Proteine auflösen. Nach Exposition gegenüber DNA und proteinlösenden Enzymen war die Mischung noch in der Lage, Pflanzen zu infizieren. Erst nach der Verwendung eines RNA-auflösenden Enzyms hörte seine virulente Kraft auf.
Im Gegensatz zu normalen Viren, die Organismen befallen, indem sie sich in Chromosomen einfügen und die produzierten Proteine modifizieren, greift das Viroid Organismen einfach an, indem es die Expression bestimmter Gene selektiv hemmt, ähnlich der RNA-Interferenz, einer hochmodernen medizinischen Technik. Nach ein paar Wochen oder ein paar Jahren, je nach Art, wachsen Pflanzen verkümmert.
Die Entdeckung von Viroiden ist ein Hinweis darauf, dass etablierte Weisheiten in der Wissenschaft gegebenenfalls in Frage gestellt werden sollten. Angefangen als Bedrohung werden Viroide nun für landwirtschaftliche Anwendungen untersucht, wie zum Beispiel die Zwergform von Zitrusbäumen.