Solumuutosten eli mutaatioiden tutkimus on genetiikan tärkein tutkimusalue. Yksi tutkijoita kiinnostava aihe koskee sitä, kuinka organismi voi voittaa geneettiset poikkeavuudet säilyttääkseen ominaisuuden normalisoidun version. Komplementtitesteillä voidaan ratkaista tämä ongelma tutkimalla organismeja, joilla on geneettisiä mutaatioita, ja niiden jälkeläisiä. Jos jälkeläinen ominaisuus ilmentyy normaalisti jopa tunnettujen geneettisten mutaatioiden läsnä ollessa, niin geneettisen suhteen sanotaan olevan komplementaarinen.
Komplementaation ymmärtämiseksi on ensin määriteltävä tietyt geneettiset termit. Geeniekspressiot ovat komplementaation alkeellisimmalla tasolla, ja geenit ovat pieniä yksiköitä organismissa, jotka pitävät sisällään ja välittävät piirteitä. Ne koostuvat deoksiribonukleiinihaposta (DNA) ja ribonukleiinihaposta (RNA). Geenin eri muodot tunnetaan alleeleina, ja jokainen geeni on tallennettu DNA-rakenteisiin, joita kutsutaan kromosomeiksi. Geeniä voidaan ilmentää genotyypeiksi kutsuttujen kirjainsymbolien muodossa, mutta sen varsinaista fyysistä ilmentymistä piirteen muodossa – kuten siniset silmät – kutsutaan fenotyypiksi.
Koska useimmilla organismeilla on kaksi kromosomiryhmää, jokaisella ominaisuudella on yleensä geeni jokaisessa kromosomissa. Kun näiden kahden geenin alleelit ovat samat, ekspressiota kutsutaan homotsygoottiseksi. Jos kromosomien geenialleelit ovat kuitenkin erilaisia, tuloksena on heterotsygoottinen ilmentyminen.
Tiedemiehet harkitsevat komplementaatiota tutkiessaan geneettisiä mutaatioita. Nämä poikkeavuudet syntyvät, kun DNA:ssa tapahtuu transformaatio. Ne voivat johtua ympäristötekijöistä tai solujen virheistä tai prosesseista. Mutaatiot ovat yleensä resessiivisiä – tai vähemmän yleisiä ja vaikuttavia – pikemminkin kuin hallitsevia. Kun fenotyyppi tai fyysinen ilmentyminen on osa normaalia keskiarvoa mutaatioiden sijaan, se tunnetaan villityypin fenotyyppinä.
Komplementaatio syntyy, kun solulla tai organismilla on normaali geneettinen ilmentyminen, vaikka se olisi kahden tunnetun mutaation tulos. Esimerkiksi hedelmäkärpäslajeissa useimmilla kärpäsillä on punaiset silmät. Mutanteilla on kuitenkin valkoiset silmät. Jos kahden valkosilmäisen hedelmäkärpäsen jälkeläisillä on punaiset silmät, jälkeläisillä oli todennäköisesti toisiaan täydentäviä geneettisiä piirteitä.
Tällaisia johtopäätöksiä voidaan tehdä, koska mutaatiot ovat resessiivisiä piirteitä, jotka vaativat kaksi erilaista resessiivistä panosta. Jos mutaatio tapahtuu eri geeneissä, yhden organismin geenin hallitsevat versiot voivat syrjäyttää toisen organismin geenin resessiivisen version. Tämä tuottaa normaalin fenotyypin.
Geenitutkijat löytävät hyödyllisyyttä komplementaatiotesteistä, koska komplementti-DNA ja komplementtisekvenssi voivat auttaa määrittämään, missä tietyt mutaatiot syntyvät geenissä ja mitkä geenit ovat vastuussa mutaatiosta. Nämä testit yhdistävät kaksi solua, joilla on sama ilmennetty mutaatio, yhdessä komplementtireseptorin kautta. Kuten on kuvattu, tutkijat tutkivat sitten, tuottavatko solut jälkeläisiä, joilla on myös kyseinen mutaatio. Ei-komplementaatiolöydös varoittaa tutkijoita siitä, että mutaatio tapahtuu todennäköisesti samassa geenissä molemmissa organismeissa. Jos jälkeläinen on kuitenkin poistanut mutaation, poikkeavuus on todennäköisesti tapahtunut kahdessa eri geenissä.