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Outre la nature des virus, les études de Heinz Fraenkel-Conrat éclair-
cissaient certains aspects concernant les modalités par lesquelles s’effec-
tuait l’infection virale. Quand un virus attaquait une cellule, des protéines
externes (de la capside) lui servaient d'agent de pénétration permettant à
l’acide nucléique viral de parasiter la cellule hôte.

Au cours des années suivantes, on a découvert que ce qui se passait à
ce moment dépendait du type de virus, en particulier du type de son acide
nucléique. S’il s’agissait d’ADN, des fragments s’intégraient immédiate-
ment dans l’ADN de la cellule, dont ils réduisaient les gènes en esclavage,
obligeant la cellule à construire des protéines et d’autres molécules d’ADN
viraux, qui ensuite étaient assemblés pour former de nouvelles copies du
virus, destinées à migrer. Si l’acide nucléique était de l’ARN, ces opérations
étaient précédées de la construction d’une molécule d’ADN complémen-
taire, capable de s’intégrer ensuite à l’ADN de la cellule contaminée.
Cette observation des virus à ARN a provoqué une révision du méca-
nisme classique de la réplication et de la transcription, impliquant que l’in-
formation ne circulait pas à sens unique, de l’ADN vers l’ARN, mais qu’il
existait une enzyme (la transcriptase inverse) capable de transporter le mes-
sage de l’ARN à l’ADN. Cette découverte suscita un grand intérêt, en par-
ticulier parce qu’elle contredisait un dogme central de la biologie molécu-
laire, selon lequel l’information génétique ne pouvait passer que de l’ADN
à l’ARN, et de ce dernier aux protéines. Il a été vérifié plus tard que dans
des virus comme le VIH, responsable du sida, contenant de l’ARN, il se
produisait effectivement une transmission de l’ARN à l’ADN.

À la frontière entre l’organisme et la simple macromolécule, les virus
donnaient donc lieu à différentes hypothèses sur leur origine. Le débat
est resté longtemps controversé, de nombreux savants considérant que
les virus n’avaient pas tous la même origine, et notamment que le virus
était le stade extrême d’une évolution régressive de parasites intracellu-
laires, chez lesquels les caractéristiques d’organisme autonome s'étaient
perdues progressivement. Mais d'autres savants ont considéré que les vi-
rus avaient évolué à partir de séquences nucléotidiques isolées, séparées
du génome cellulaire et devenues progressivement indépendantes.
Il faut ajouter que l’étude de plus en plus approfondie du fonctionne-
ment de ces formes quasi-vivantes élémentaires, ainsi que des cellules bac-
tériennes, a fourni divers modèles et hypothèses sur l’origine à la fois des
cellules eucaryotes (les cellules dotées de noyau et d’organites cytoplas-
miques), des organismes pluricellulaires, et des organismes complexes.

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