Een gen is een basiseenheid van genetisch materiaal die een strikt gedefinieerde locatie op een chromosoom inneemt. Vroeger werd een gen beschouwd als een eenheid die verantwoordelijk was voor de overerving van verschillende eigenschappen en mutaties. Het is nu echter bewezen dat een gen een specifieke DNA- of RNA-sequentie is die functioneert als een eenheid die verantwoordelijk is voor de vorming van een enkele polypeptideketen.
In diploïde organismen, inclusief mensen, vertegenwoordigen genen paren allelen. Een allel zijn verschillende versies van hetzelfde gen die tot uiting kunnen komen in verschillende vormen van erfelijke eigenschappen. Een gen voor oogkleur kan bijvoorbeeld verschillende allelen hebben die bepalen of de oogkleur blauw, groen of bruin is.
Wetenschappers hebben verschillende soorten genen ontdekt, die elk hun eigen unieke functie vervullen. Structurele genen bepalen de biochemische samenstelling van eiwitten, de belangrijkste bouwstenen van cellen. Regulatorgenen regelen de snelheid waarmee eiwitten worden geproduceerd, waardoor het lichaam zijn functies kan reguleren. Een operon is een groep genen, waaronder een structureel gen en regulerende genen, die samenwerken om het juiste eiwit in de juiste hoeveelheid te produceren.
Architecturale genen zijn verantwoordelijk voor de integratie van eiwitten in de cellulaire structuur, en temporele genen bepalen de tijd en plaats van actie van andere genen en beheersen grotendeels de differentiatie van cellen en weefsels van het lichaam. Genen spelen dus een belangrijke rol in de ontwikkeling en het functioneren van organismen, en hun studie helpt om meer te leren over erfelijkheid en verschillende aandoeningen van genetisch materiaal die tot verschillende ziekten kunnen leiden.
Een gen is een DNA-molecuul met een unieke sequentie van nucleotiden. Naast de eenvoudigste organismen hebben alle levende organismen (dieren, planten, virussen) genen.
DNA is de chemische basisbouwsteen van het leven, en in de lange, lineaire structuur is belangrijke structurele informatie opgeslagen.