自殺基因（suicide gene），是指將某些病毒或細菌的基因導入靶細胞中，其表達的酶可催化無毒的藥物前體轉變為細胞毒物質，從而導致攜帶該基因的受體細胞被殺死，此類基因稱為自殺基因。
應用自殺基因常用來治療腫瘤和感染性疾病。例如將在肝癌細胞中可表達AF基因的調控區與水痘一帶狀瘡疹病毒中的胸苷激酶（VZV-TK）基因進行重組，構建逆轉錄病毒載體導入體內，TK基因只在肝癌細胞中表達，產生的TK可催化6-甲基嘌呤阿拉伯糖核苷磷酸化產生araAMP，進一步磷酸化形成細胞毒物質araATP，殺死肝癌細胞。