Gen là các chỉ dẫn DNA hoàn chỉnh để cấu tạo nên một protein. Mỗi gen bao gồm các nhóm ba nucleotide được gọi là codon. Mỗi codon chỉ thị cho tế bào thêm một axit amin cụ thể vào protein lắp ráp.
Mỗi protein được tạo ra từ 20 axit amin có thể. Tuy nhiên, có 64 codon có thể. Điều này có nghĩa là nhiều axit amin có nhiều hơn một codon đại diện cho chúng, và thậm chí các gen đơn đôi khi cũng gọi cùng một axit amin với các codon khác nhau. Chỉ có hai axit amin, tryptophan và methionine, được biểu thị bằng một codon duy nhất.
Protein hoàn toàn quan trọng đối với mọi dạng sống và chiếm tới 50% trọng lượng khô của tế bào. Protein là các phân tử cấu tạo nên hầu hết các máy móc tế bào. Chúng cũng tạo thành xương sống của các phân tử DNA và RNA. Protein là những phân tử lớn và phức tạp, phải được xây dựng rất chính xác. Chức năng của chúng không chỉ phụ thuộc vào trình tự hóa học cơ bản mà còn ở cách chúng gấp lại, để lộ hoặc che giấu các phần phản ứng khác nhau trong môi trường của chúng.
Một protein được mã hóa không chỉ để tác động lên môi trường của nó mà còn để tạo điều kiện liên kết và đẩy lùi các phần khác nhau của chính nó. Những chức năng cụ thể và phức tạp này là lý do tại sao gen rất quan trọng và các đột biến có thể gây hại cho sinh vật.
