जेम्स बायरन डीन का जन्म 8 फरवरी, 1931 को इंडियाना के मैरियन में 4th स्ट्रीट और मैकक्लर स्ट्रीट के कोने पर सेवन गैबल्स अपार्टमेंट में हुआ था, जो मिल्ड्रेड मैरी (विल्सन) और विंटन डीन की एकमात्र संतान थे। वह मुख्य रूप से अंग्रेजी वंश का था, उसके पास थोड़ी मात्रा में जर्मन, आयरिश, स्कॉटिश और वेल्श वंश भी था। उन्होंने यह भी दावा किया कि उनके पिता आंशिक रूप से मूल अमेरिकी थे, और उनकी मां "मूल निवासियों की एक पंक्ति से थीं, जिनका पता मेफ्लावर में लगाया जा सकता है"। अपने पिता के दंत तकनीशियन बनने के लिए खेती छोड़ने के छह साल बाद, डीन अपने परिवार के साथ सांता मोनिका, कैलिफ़ोर्निया चले गए। उनका नामांकन लॉस एंजिल्स, कैलिफ़ोर्निया के ब्रेंटवुड पड़ोस में ब्रेंटवुड पब्लिक स्कूल में हुआ था, लेकिन इसके तुरंत बाद उनका स्थानांतरण मैकिन्ले एलीमेंट्री स्कूल में हो गया। परिवार ने वहां कई साल बिताए और कुल मिलाकर, डीन अपनी मां के बहुत करीब था। माइकल डीएंजेलिस के अनुसार, वह "एकमात्र व्यक्ति थी जो उसे समझने में सक्षम थी"। 1938 में, उन्हें अचानक पेट में तेज़ दर्द हुआ और उनका वज़न तेज़ी से कम होने लगा। जब डीन नौ वर्ष की थी तब गर्भाशय कैंसर से उसकी मृत्यु हो गई। अपने बेटे की देखभाल करने में असमर्थ, डीन के पिता ने उसे उसकी चाची और चाचा, ऑर्टेन्स और मार्कस विंसलो के साथ फेयरमाउंट, इंडियाना में उनके फार्म पर रहने के लिए भेज दिया, जहां उनका पालन-पोषण उनके क्वेकर घराने में हुआ। डीन के पिता ने द्वितीय विश्व युद्ध में सेवा की और बाद में दूसरी शादी की।
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जेम्स बायरन डीन का जन्म 8 फरवरी, 1931 को इंडियाना के मैरियन में 4th स्ट्रीट और मैकक्लर स्ट्रीट के कोने पर सेवन गैबल्स अपार्टमेंट में हुआ था, जो मिल्ड्रेड मैरी (विल्सन) और विंटन डीन की एकमात्र संतान थे। वह मुख्य रूप से अंग्रेजी वंश का था, उसके पास थोड़ी मात्रा में जर्मन, आयरिश, स्कॉटिश और वेल्श वंश भी था। उन्होंने यह भी दावा किया कि उनके पिता आंशिक रूप से मूल अमेरिकी थे, और उनकी मां "मूल निवासियों की एक पंक्ति से थीं, जिनका पता मेफ्लावर में लगाया जा सकता है"। अपने पिता के दंत तकनीशियन बनने के लिए खेती छोड़ने के छह साल बाद, डीन अपने परिवार के साथ सांता मोनिका, कैलिफ़ोर्निया चले गए। उनका नामांकन लॉस एंजिल्स, कैलिफ़ोर्निया के ब्रेंटवुड पड़ोस में ब्रेंटवुड पब्लिक स्कूल में हुआ था, लेकिन इसके तुरंत बाद उनका स्थानांतरण मैकिन्ले एलीमेंट्री स्कूल में हो गया। परिवार ने वहां कई साल बिताए और कुल मिलाकर, डीन अपनी मां के बहुत करीब था। माइकल डीएंजेलिस के अनुसार, वह "एकमात्र व्यक्ति थी जो उसे समझने में सक्षम थी"। 1938 में, उन्हें अचानक पेट में तेज़ दर्द हुआ और उनका वज़न तेज़ी से कम होने लगा। जब डीन नौ वर्ष की थी तब गर्भाशय कैंसर से उसकी मृत्यु हो गई। अपने बेटे की देखभाल करने में असमर्थ, डीन के पिता ने उसे उसकी चाची और चाचा, ऑर्टेन्स और मार्कस विंसलो के साथ फेयरमाउंट, इंडियाना में उनके फार्म पर रहने के लिए भेज दिया, जहां उनका पालन-पोषण उनके क्वेकर घराने में हुआ। डीन के पिता ने द्वितीय विश्व युद्ध में सेवा की और बाद में दूसरी शादी की।