Geen ehk pärilikkustegur (inglise keeles gene) on kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt (tihti koostoimes teiste geenidega) ühe või mitme tunnuse arengu. DNA molekuli funktsionaalne lõik, mis tavaliselt sisaldab informatsiooni (mRNA vahendusel) ühe valgu (või polüpeptiidi) sünteesiks (kuid on ka nt rRNA ja tRNA geenid, mis valgumolekule ei kodeeri).
Geen võib olla teatud valku kodeeriv DNA või RNA järjestus või RNA ahel, millel on mingisugune konkreetne funktsioon organismis. Elusolendid sõltuvad geenidest, sest geenid määravad täpselt ära kõik valgud ja funktsionaalsed RNA ahelad. Geenid hoiavad endas informatsiooni, mille alusel ehitatakse ja säilitatakse organismi rakke ning mille põhjal pärandatakse järglastele geneetilist materjali. Kuid siiski rakus on organelle (mitokonder), mis replitseeruvad iseseisvalt ja neid ei kodeerita DNA põhjal. Kõikidel organismidel on palju geene, mis vastavad mitmetele erinevatele bioloogilistele tunnustele – mõned neist on meile nähtavad (nt silmavärv või jäsemete arv), mõned tunnused aga pole meile silmaga eristatavad (nt veregrupp või suurem tõenäosus saada mingisugune spetsiifiline haigus).
Geeni modernne definitsioon kõlab järgmiselt – Geen on genoomi järjestuse ümberpaigutatav regioon, mis on päritav. Geenis on regulatoorsed regioonid, transkribeeritud järjestused ja palju muid funktsionaalsete järjestuste regioone. Geenid eksisteerivad struktuurilt ja tihti ka funktsioonilt erinevate alleelide kujul. Ühe geeni erinevaid variante nimetatakse alleelideks. Kõnekeelne termin "geen" (juuksevärvi geen, hea geen) viitab tavaliselt alleelile. Tegelikult on geen nukleiinhapete järjestus (DNA või teatud viiruste puhul RNA) ja alleel on üks variant sellest geenist. Inimestel on olemas mingi teatud geeni järjestus, kuid kindlatel inimestel on selle geeni spetsiifiline alleel ehk selle geeni järjestuse üks variantidest. Geenid kodeerivad valke, mis avalduvad teatud identifitseeritavate järjestuste põhjal, kuid päritav on siiski geen ise, mitte see konkreetne järjestus.
Füüsikalised definitsioonid
RNA geenid ja genoom
Kui toimub valkude tootmine, siis kõigepealt kopeeritakse DNA lõigult RNA, mis on DNA ja valgu vahepealne produkt. RNA sünteesimine on transkriptsioon. Mõne juhtumi puhul ongi RNA molekul see lõplik funktsionaalne ühik. RNA-d (tuntud kui ribosüümid) on ensümaatilise funktsiooniga ja mikroRNA-d on regulatoorse funktsiooniga. See konkreetne DNA järjestus, millelt toimub RNA transkribeerimine, on tuntud kui RNA geen.
Mõned viirused hoiavad oma geneetilist informatsiooni ainult RNA vormis, nende genoom ei sisalda DNA-d. Nad kasutavad RNA-d, et salvestada oma geene. Tänu RNA olemasolule ei pea toimuma eraldi transkriptsiooni protsess ning seetõttu võib nende peremeesrakk kohe pärast infektsiooni sünteesida viiruse enda komponente. Kuid samas näiteks RNA retroviirusel (HIV) on teistsugune mehhanism – pöördtranskriptsioon, mis viib enne valkude tootmist läbi DNA sünteesimise RNA-st. 2006. aastal avastasid prantsuse teadlased, et päritavus hiirtes võib erandjuhul toimuda ka RNA vahendusel. Hiirtel, kellel oli mutatsiooni tagajärjel geen Kit kaotanud oma funktsiooni, oli valge saba. Teadlased avastasid, et Kit geeni mutatsioon ulatub RNA tasandile. Seega viirustes on RNA tavaline geneetilise informatsiooni ühik, kuid samal ajal on imetajates RNA pärilikkus väga vähe uuritud.
