Geeniryhmä on ryhmä läheisesti liittyviä geenejä, jotka kaikki koodittavat samaa toimintoa tai saman funktion muunnelmia. Geeniryhmien tutkiminen on tärkeää evoluution ja saman lajin erilaisten erojen ymmärtämiseksi, kuten ihmisten eri rodut ja etniset ryhmät. Tutkijat voivat tilastollisen analyysin avulla tunnistaa tällaiset klusterit ja määrittää niiden geneettisen merkityksen.
Klusterointi alkaa kopioinnilla tunnetulla prosessilla, jossa organismi perii vahingossa kaksi kopiota samasta geenistä DNA -replikaation aikana tapahtuneen virheen seurauksena. Monistuneet geenit voivat kuolla sukupuuttoon tai siirtyä jälkeläisille. Ajan myötä ne alkavat levitä populaation läpi, kunnes monilla organismeilla on päällekkäisyys. Geenit koodittavat identtisiä proteiineja ja toistavat olennaisesti niiden aiotun tehtävän.
Jokaisella kaksoiskappaleiden siirrolla riski, että kaksoiskappaleet alkavat poiketa toisistaan, kasvaa. Ajan myötä kaksoiskappaleista tulee kaksi läheisesti sukua olevaa geeniä. Ne eivät ole enää identtisiä, vaan ne koodaavat erilaisia proteiineja, jotka voivat suorittaa hieman erilaisia toimintoja. Tämä voidaan nähdä ihmisten globuliinien kanssa, jotka ovat läheisesti sukua olevien, mutta silti erillisten geenien geeniryhmä. Mitä enemmän sukupolvia kuluu, sitä enemmän eroja geeniryhmissä voidaan havaita.
Geeniryhmien jäljittämisen avulla tutkija voi oppia lisää organismin evoluutiohistoriasta. Tutkija voi näiden tietojen perusteella määrittää päällekkäisyyden iän ja kuinka monta sukupolvea on kulunut sen jälkeen. Tutkijat huomauttavat, että tämä klusterointitoiminta näyttää olevan yleisempi tietyillä organismeilla kuin toisilla. Esimerkiksi hyönteisillä on vähän geeniryhmiä, kun taas eläimillä voi olla monia.
Kun sama geeniryhmä näkyy kahdessa organismissa, se voi osoittaa, kuinka läheisesti ne liittyvät toisiinsa. Ero voi havainnollistaa kahden lajin jakautumista tai antaa tutkijoiden seurata muuttoliikkeitä. Esimerkiksi juutalaista alkuperää olevilla ihmisillä on joitain selviä vaihteluja yhteisissä geeniryhmissä, jotka erottavat heidät muista etnisistä perimöistä. Kun geeniryhmä hyppää, kuten joskus tapahtuu horisontaalisen geenisiirron kautta organismeissa, kuten bakteereissa, se voi myös antaa enemmän tietoa organismin alkuperästä ja historiasta.
Näytteenottotietojen tilastollinen analyysi voi tunnistaa geeniryhmät sekä perheet, suuret sukua olevat geeniryhmät. Tämä on tehtävä huolellisesti, jotta vältetään väärän korrelaation luominen, joka voi johtaa virheellisiin tietoihin tai johtopäätöksiin. Kun tutkijat raportoivat klustereista, he keskustelevat tutkimuksessaan käytetyistä menetelmistä ja tuloksista, jotta lukijat voivat itse määrittää geeniklusteritutkimuksen johtopäätöksen.