Composición molecular y clasificación. Las partículas esféricas del virus de la rubéola miden de 50-70 nm de diámetro. Un virion individual esta compuesto de un centro denso de 30 nm rodeado de un capa lípidica. El centro viral contiene una sola cadena de RNA 40S con polaridad positiva, el genoma esta compuesto aproximadamente de 10,000 nucleotidos con una peso molecular aproximadamente de 3.8 x 106. Asociado al RNA 40S esta una de las tres proteínas estructurales que es la proteína C (proteína de la cápside). Las otras proteínas estructurales son la E1 y la E2, estas son proyecciones glicoproteícas que miden de 5 a 6 nm de longitud y estan localizadas en la superficie viral. La proteína E1 contiene dominios que se unen a anticuerpos que facilitan la hemaglutinación y la iniciación de la infección, E2 no se asocia a la hemaglutinación viral.

Replicación. El virus de la rubéola entra en la célula por endocitosis mediada por receptores celulares, como proteínas, oligosacáridos o lípidos y se internaliza dentro de una vesícula. El virus se transfiere hasta un endosoma y la cubierta viral se funde con la membrana endosomal en medio ácido para liberar la cápside y el genoma en el citoplasma.

Una vez allí, el genoma se une a los ribosomas como si fuera RNA mensajero. Los dos tercios iniciales del RNA se traducen en una poliproteína que se escinde por la acción de varias proteasas en cuatro proteínas no estructurales: ns60, ns89, ns76 y ns72 (que se deriva de la ns89). Una de las proteínas es una RNA polimerasa dependiente del RNA que transcribe al genoma a una plantilla completa de RNA negativo de 42S y que luego replica el genoma para producir RNA mensajero positivo de 42S. Esto da lugar a un RNA intermediario bicatenario. Después se produce un RNA mensajero 26S que corresponde al tercio restante del genoma y que codifica para las proteínas estructurales. La poliproteína derivada del RNA mensajero 26S contiene las proteínas de la cápside (c) y de la envoltura (E1-E2). A diferencia de las proteínas de la fase temprana, se necesitan muchas copias de las estructurales para empaquetar el virus. En una etapa posterior del ciclo replicativo, el RNA mensajero viral puede representar hasta el 90% del RNA mensajero de la célula infectada. Esto proporciona el efecto amplificador para producir un gran número de proteínas estructurales, necesario para constituir la nucleocápside y la envoltura del virus.

Las proteínas estructurales se producen por ruptura por medio de proteasas de la lipoproteína tardía obtenida a partir del RNA mensajero 26S. Inicialmente se produce la proteína C, que es la primera que se separa de la poliproteína. A continuación se fabrica una secuencia que actúa como señal y que asocia el polipéptido con el retículo endoplásmico. Se sintetizan entonces las glucoproteícas de la cubierta que se glucosilan en el momento de su traducción y que después se escinden del resto de la poliproteína dando lugar a las espículas glucoproteínas E1 y E2. las glucoproteínas se procesan por la maquinaria celular en el retículo endoplásmico y en el aparato de Golgi, y también son aciladas y acetiladas con ácido grasos de cadena larga para ser eficazmente transferidas a la membrana plasmática.

Las proteínas C se asocian al RNA genómico tras su síntesis y forman una cápside icosaédrica. Una vez completada, la cápside tiene lugares de unión para el extremo C terminal de la espicula glucoproteíca E1-2, que determina que la cubierta se enrolle fuertemente sobre ella formando un paquete ceñido. Luego el virus se libera por gemación de la membrana plasmática.