ژن (gene) واحدی از وراثت است که اطلاعات ژنتیکی را برای تولید پروتئینها و کنترل ویژگیهای ارثی در موجودات زنده حمل میکند. به عبارت دیگر، ژنها بلوکهای سازنده اطلاعات ژنتیکی هستند که به نسلهای بعدی منتقل میشوند و مسئول تعیین ویژگیهایی مانند رنگ چشم، قد، و بسیاری دیگر از خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در موجودات زنده هستند.
ژنها در DNA (دیاکسید ریبونوکلئیک) قرار دارند و به صورت توالیهایی از نوکلئوتیدها (واحدهای ساختاری DNA) ظاهر میشوند. هر ژن میتواند به یک یا چند پروتئین خاص کد دهد و این پروتئینها نقشی اساسی در عملکرد و توسعه سلولها و اندامها دارند.
ژنها به طور کلی به شکل توالیهایی از چهار نوع نوکلئوتیدهای مختلف در DNA وجود دارند: آدنین (A)، تیمین (T)، سیتوزین (C)، و گوانین (G). توالی خاصی از این نوکلئوتیدها در یک ژن، اطلاعات لازم برای ساخت یک پروتئین خاص را رمزگذاری میکند.
در فرآیند انتقال اطلاعات از DNA به پروتئین، دو مرحله اصلی وجود دارد:
1. ترنسکریپشن (Transcription): در این مرحله، اطلاعات موجود در DNA به صورت RNA (ریبوکلئیک اسید) نسخهبرداری میشود. RNA تولید شده به نام mRNA (RNA پیامرسان) شناخته میشود.
2. ترجمه (Translation): در این مرحله، mRNA به پروتئین تبدیل میشود. این فرآیند در ریبوزومها، که ساختارهای کوچک درون سلولها هستند، صورت میگیرد و شامل استفاده از کدهای mRNA برای ساخت زنجیرهای از آمینواسیدها است که در نهایت به یک پروتئین خاص تبدیل میشود.
ژنها همچنین میتوانند به صورت جهشهایی تغییر کنند که ممکن است بر عملکرد پروتئینها تأثیر بگذارد و به تغییرات ویژگیها یا ایجاد بیماریهای ژنتیکی منجر شود. این جهشها میتوانند به صورت ارثی از والدین به فرزندان منتقل شوند یا به صورت اتفاقی در طول زندگی یک فرد ایجاد شوند.
در نهایت، ژنها بخشی از ژنوم (کل مجموعه ژنها و توالیهای ژنتیکی) هر موجود زنده هستند و نقش کلیدی در تعیین ویژگیهای بیولوژیکی و سازگاری موجودات با محیط زیست خود دارند.