En gen är en grundläggande enhet av genetiskt material som upptar en strikt definierad plats på en kromosom. Tidigare ansågs en gen vara en enhet ansvarig för nedärvning av olika egenskaper och mutationer. Emellertid har det nu bevisats att en gen är en specifik DNA- eller RNA-sekvens som fungerar som en enhet ansvarig för bildandet av en enda polypeptidkedja.
I diploida organismer, inklusive människor, representerar gener par av alleler. En allel är olika versioner av samma gen som kan uttryckas i olika former av ärftliga egenskaper. Till exempel kan en gen för ögonfärg ha olika alleler som avgör om ögonfärgen är blå, grön eller brun.
Forskare har upptäckt olika typer av gener, som var och en har sin egen unika funktion. Strukturella gener bestämmer den biokemiska sammansättningen av proteiner, som är de viktigaste byggstenarna i celler. Regulatorgener styr hastigheten med vilken proteiner produceras, vilket gör att kroppen kan reglera dess funktioner. En operon är en grupp gener, inklusive en strukturell gen och regulatoriska gener, som samverkar för att producera rätt protein i rätt mängd.
Arkitektoniska gener är ansvariga för integreringen av proteiner i den cellulära strukturen, och temporala gener styr tid och plats för verkan av andra gener och kontrollerar till stor del differentieringen av celler och vävnader i kroppen. Generna spelar alltså en viktig roll för organismers utveckling och funktion, och deras studie hjälper till att lära sig mer om ärftlighet och olika störningar i genetiskt material som kan leda till olika sjukdomar.
En gen är en DNA-molekyl med en unik sekvens av nukleotider. Förutom de enklaste organismerna har alla levande organismer (djur, växter, virus) gener.
DNA är den grundläggande kemiska byggstenen i livet, och dess långa, linjära struktur lagrar viktig strukturell information.