O VSR é um vírus envelopado, de simetria helicoidal pleomórfico, com 100 a 350 nm de diâmetro. Seu genoma é RNA de fita simples, de polaridade negativa, com aproximadamente 15kb, não segmentado. O envelope viral contém três proteínas, a glicoproteína (G), a glicoproteína de fusão (F) e a proteína hidrofóbica pequena (SH). Essas proteínas atuam na fixação da célula hospedeira e são responsáveis pela fusão e entrada na célula. As proteínas F e G são as principais proteínas antigênicas contra as quais a maioria dos anticorpos são produzidos. Além das proteínas estruturais, o RSV apresenta cinco outras proteínas estruturais, a proteína grande (L), nucleocapsídeo (N), fosfoproteína (P), matriz (M) e duas proteínas não estruturais (NS1 e NS2).
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