Studiet av cellförändringar, eller mutationer, är ett främsta forskningsområde inom genetik. Ett område av intresse för forskare handlar om hur en organism kan övervinna genetiska avvikelser för att behålla den normaliserade versionen av en egenskap. Komplementeringstester kan lösa detta problem genom att studera organismer med genetiska mutationer och deras avkomma. Om ett avkommadrag uttrycks normalt även i närvaro av kända genetiska mutationer, sägs det genetiska förhållandet vara komplementärt.
För att förstå komplementering måste vissa genetiska termer först definieras. Genuttryck är på den mest grundläggande nivån av komplementering, och gener är små enheter i en organism som håller och överför egenskaper. De består av deoxiribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA). De olika formerna av en gen är kända som alleler, och varje gen lagras på DNA-strukturer som kallas kromosomer. En gen kan uttryckas i form av bokstavssymboler som kallas genotyper, men dess faktiska fysiska uttryck i form av en egenskap – som blå ögon – kallas en fenotyp.
Eftersom de flesta organismer har två kromosomuppsättningar, kommer varje egenskap i allmänhet att ha en gen på varje kromosom. När allelerna för de två generna är desamma hänvisas uttrycket till som homozygot. Om genallelerna på kromosomerna däremot är olika, uppstår ett heterozygot uttryck.
Forskare överväger komplement när de studerar genetiska mutationer. Dessa avvikelser uppstår när en transformation äger rum i DNA:t. De kan uppstå på grund av miljöfaktorer eller av cellulära fel eller processer. Mutationer tenderar att vara recessiva – eller mindre vanliga och inflytelserika – snarare än dominerande. När en fenotyp, eller fysiskt uttryck, är en del av det normala genomsnittet snarare än ett muterat uttryck, är det känt som en vildtypsfenotyp.
Komplementering uppstår när en cell eller organism har ett normalt genetiskt uttryck även om det är produkten av två kända mutationer. Till exempel, hos fruktflugor, har de flesta flugor röda ögon. Mutanter har dock vita ögon. Om avkomman till två vitögda fruktflugor har röda ögon, så hade avkomman troligen kompletterande genetiska egenskaper.
Sådana slutsatser kan dras eftersom mutationer är recessiva egenskaper som kräver två olika recessiva bidrag. Om en mutation äger rum på olika gener, kan de dominerande versionerna av en organisms gen ersätta den recessiva versionen av den andra organismens gen. Detta ger en normal fenotyp.
Genetiska forskare finner användbarhet i komplementtester eftersom komplement-DNA och komplementsekvens kan hjälpa till att avgöra var specifika mutationer uppstår på en gen och vilka gener som är ansvariga för mutationen. Dessa tester kombinerar två celler med samma uttryckta mutation tillsammans via en komplementreceptor. Som beskrivits studerar forskare sedan om cellerna producerar en avkomma som också har mutationen i fråga. Ett icke-kompletterande fynd varnar forskarna om att mutationen sannolikt inträffar på samma gen i båda organismerna. Men om avkomman har avskaffat mutationen, har avvikelsen med största sannolikhet inträffat på två olika gener.