Gēnu klasteris ir cieši saistītu gēnu grupa, kas visi kodē vienu un to pašu funkciju vai vienas un tās pašas funkcijas variācijas. Gēnu klasteru izpēte ir svarīga, lai izprastu evolūciju un dažādas atšķirības vienas sugas ietvaros, piemēram, dažādas cilvēku rases un etniskās piederības. Pētnieki var izmantot statistisko analīzi, lai identificētu šādas kopas un noteiktu to ģenētisko nozīmi.
Klasterizācija sākas ar procesu, kas pazīstams kā dublēšanās, kad organisms nejauši manto divas viena un tā paša gēna kopijas DNS replikācijas kļūdas rezultātā. Dublēti gēni var izmirt vai tikt nodoti pēcnācējiem. Laika gaitā tie sāk izplatīties pa populāciju, līdz daudziem organismiem ir dublēšanās. Gēni kodē identiskus proteīnus un būtībā dublē to paredzēto funkciju.
Ar katru dublēto gēnu pāreju palielinās risks, ka dublikāti sāks atšķirties. Laika gaitā dublikāti kļūst par diviem cieši saistītiem gēniem. Tie vairs nav identiski, tie kodē dažādus proteīnus, kas var veikt nedaudz atšķirīgas funkcijas. To var redzēt ar cilvēku globīniem, kas ir cieši saistītu, bet tomēr atšķirīgu gēnu kopa. Jo vairāk paaudžu noiet, jo lielākas ir atšķirības gēnu klasteros.
Gēnu kopu izsekošana var ļaut pētniekam uzzināt vairāk par organisma evolūcijas vēsturi. Pētnieks var izmantot šo informāciju, lai noteiktu dublēšanās vecumu un paaudžu skaitu kopš tā laika. Pētnieki atzīmē, ka šī klasterizācijas darbība dažiem organismu veidiem ir biežāka nekā citiem. Piemēram, kukaiņiem ir maz gēnu kopu, savukārt dzīvniekiem var būt daudz.
Kad viena un tā pati gēnu kopa parādās divos organismos, tas var parādīt, cik cieši tie ir saistīti. Atšķirības var ilustrēt, kad divas sugas sadalās, vai ļaut pētniekiem izsekot migrācijas modeļiem. Piemēram, ebreju izcelsmes cilvēkiem ir dažas atšķirīgas kopējo gēnu kopu variācijas, kas tos atšķir no cita etniskā mantojuma cilvēkiem. Kad gēnu kopa lec, kā tas dažkārt notiek ar horizontālu gēnu pārnesi tādos organismos kā baktērijas, tas var arī sniegt vairāk informācijas par organisma izcelsmi un vēsturi.
Paraugu ņemšanas datu statistiskā analīze var identificēt gēnu kopas, kā arī ģimenes, lielākas saistīto gēnu grupas. Tas jādara uzmanīgi, lai izvairītos no nepatiesas korelācijas radīšanas, kas varētu novest pie nepareiziem datiem vai secinājumiem. Kad pētnieki ziņo par kopām, viņi apspriež savos pētījumos izmantoto metodoloģiju un rezultātus, lai lasītāji varētu paši noteikt gēnu klasteru pētījuma secinājuma autentiskumu.