Ett genkluster är en grupp av närbesläktade gener som alla kodar för samma funktion, eller variationer på samma funktion. Studiet av genkluster är viktigt för förståelsen av evolution och olika divergenser inom samma art, såsom olika raser och etniciteter hos människor. Forskare kan använda statistisk analys för att identifiera sådana kluster och bestämma deras genetiska betydelse.
Klustring börjar med en process som kallas duplicering, där en organism av misstag ärver två kopior av samma gen som ett resultat av ett fel under DNA-replikering. Duplicerade gener kan dö ut eller föras vidare till ättlingar. Med tiden börjar de spridas genom befolkningen, tills många organismer har dupliceringen. Generna kodar för identiska proteiner och duplicerar i huvudsak deras avsedda funktion.
Med varje passage av dubblettgenerna ökar risken att dubbletten börjar divergera. Med tiden blir duplikaten två närbesläktade gener. Inte längre identiska, de kodar för olika proteiner som kan utföra lite olika funktioner. Detta kan ses med globinerna hos människor, ett genkluster av nära besläktade, men fortfarande distinkta, gener. Ju fler generationer som går, desto mer divergens i genkluster kan observeras.
Att spåra genkluster kan göra det möjligt för en forskare att lära sig mer om en organisms evolutionära historia. Forskaren kan använda denna information för att bestämma åldern för dubbelarbetet och hur många generationer som har gått sedan dess. Forskare noterar att denna klustringsaktivitet verkar vara vanligare med vissa typer av organismer än andra. Insekter har till exempel få genkluster, medan djur kan ha många.
När samma genkluster dyker upp i två organismer kan det visa hur nära släkt de är. Avvikelsen kan illustrera när två arter splittras, eller kan tillåta forskare att spåra migrationsmönster. Människor av judisk härkomst, till exempel, har några distinkta variationer i vanliga genkluster som skiljer dem från människor med annat etniskt arv. När ett genkluster hoppar, vilket ibland händer genom horisontell genöverföring i organismer som bakterier, kan det också ge mer information om en organisms ursprung och historia.
Statistisk analys av provtagningsdata kan identifiera genkluster såväl som familjer, större grupper av relaterade gener. Detta måste göras försiktigt för att undvika att det skapas en falsk korrelation som kan leda till felaktiga uppgifter eller slutsatser. När forskare rapporterar om kluster diskuterar de metodiken som används i sin forskning och resultaten så att läsarna själva kan avgöra äktheten av slutsatsen av genklusterstudien.