گرایش جنسی و زیست‌شناسی
ژنتیک > مطالعات ژنتیک مولکولی

همان‌گونه که مطالعه بر دوقلوها به‌طور کلی مشخص می‌کند که مجموعهٔ ژن‌ها چقدر بر بروز یک مشخصه تأثیر دارند، مطالعات ژنتیک مولکولی نیز توانایی این را دارند که ژن‌های خاصی که مسئول ایجاد این مشخصه هستند و همچنین مسیری که از ژن به صفت ختم می‌شود را شناسایی کنند. یکی از مشهورترین مطالعات برای یافتن علت همجنس‌گرایی، یک تحقیق پیوستگی ژنتیکی در سال ۱۹۹۳ است که بر روی برادران همجنس‌گرا انجام شد و ناحیه‌ای را به نام Xq28 روی نوک کروموزوم ایکس به عنوان ناحیهٔ مسئول در ایجاد گرایش جنسی در مردان شناسایی کرد. نکته قابل توجه دیگر در این مقاله وجود شواهدی بود که نشان می‌داد مردان همجنس‌گرا احتمال اینکه از سمت مادری خویشاوندان مذکر همجنس‌گرا داشته باشند بیشتر از سمت پدری است، و چنین یافته‌ای با قرار داشتن ژن مربوط به این صفت روی کروموزوم ایکس همخوانی داشت. یافته‌های این تحقیق پیوستگی ژنتیکی تا حدی بحث‌برانگیز بوده‌اند، زیرا در این تحقیق تنها ۴۰ جفت برادر مورد مطالعه قرار گرفته بودند. هرچند بعضی مطالعات با تعداد نمونه‌های بیشتر توانستند نتایج این تحقیق را تأیید کنند، اما این یافته نتوانست در بعضی دیگر از مطالعات تکرار شود.
مطالعات ژنتیک مولکولی بر کروموزوم‌های اتوزومال نیز بعضی از نواحی ژنی را در گرایش جنسی مؤثر دانسته‌اند. به عنوان مثال در مطالعه‌ای، نواحی خاصی در کروموزوم‌های ۷، ۸، و ۱۰ شناسایی شدند که با گرایش جنسی در مردان مرتبط هستند. همچنین در مطالعه دیگری با مطالعه بر ژنوم سراسری برادران همجنس‌گرا، علاوه بر مؤثر بودن ناحیه Xq28 بخش مشابهی از کروموزوم ۸ (ناحیه نزدیک به سانترومر) نیز نشان از پیوستگی ژنتیکی با گرایش جنسی در مردان داشت.
بعضی مطالعات هم‌خوانی سراسر ژنوم، مکان بعضی اختلافات ژنتیکی به نام اسنیپ (یا چندریختی تک-نوکلئوتید) و ارتباط آن‌ها با گرایش جنسی در مردان را بررسی کرده‌اند. در یکی از این مطالعات نیز ناحیهٔ نزدیک به سانترومر در کروموزوم ۸، و همچنین بعضی نواحی در کروموزوم‌های ۱۳ و ۱۴ با نوع گرایش جنسی در مردان ارتباط داشتند.
به‌طور کلی، یافته‌های به دست آمده از مطالعات ژنتیک مولکولی چندان تکرارپذیر نبوده‌اند. یکی از دلایل آن پدیده‌ای ژنتیکی به نام هتروژنیتی (یا ناهمگنی) است، به این معنا که ژن‌های متفاوت می‌توانند در نهایت اثر یکسانی ایجاد کنند. به همین علت، تحقیقات ژنتیک مولکولی از ساختار پیوستگی ژنتیکی (که در آن الگوهای ژنتیکی مشترک در خانواده‌ها شناسایی می‌شود) به سمت تحقیقات هم‌خوانی سراسر ژنوم (که در آن DNA اشخاص بدون در نظر گرفتن دارا بودن یا دارا نبودن صفت مورد مطالعه مورد مقایسه قرار می‌گیرد) تغییر جهت داده‌اند.
در یکی از جدیدترین و گسترده‌ترین تحقیق‌های هم‌خوانی سراسر ژنوم که تاکنون انجام شده (با جامعه نمونه بیش از ۴۵۰ هزار نفر زن و مرد)، شواهد زیادی یافت شد که به احتمال زیاد گرایش جنسی مشخصه‌ای پلی‌ژنی (تحت تأثیر چندین ژن) است. این مطالعه ۵ ناحیهٔ اسنیپ را در ۵ کروموزوم (۴، ۷، ۱۱، ۱۲ و ۱۵) شناسایی کرد که با نوع گرایش جنسی اشخاص مرتبط بودند. به عنوان مثال، مردانی که رفتارهای همجنس‌گرایانه نشان می‌دادند احتمال بیشتری داشت که اسنیپ‌هایی نزدیک به ژن‌های تنظیم کننده حس بویایی در کروموزوم ۱۱ داشته باشند. این یافته همچنین از این نظر جالب توجه است که تحقیق‌هایی پیش از این ارتباطاتی را بین حس بویایی و لذت جنسی در مردان و زنان یا ارتباط حس بویایی با گرایش جنسی پیدا کرده بودند. یکی دیگر از نواحی اسنیپ یافت شده که با رفتار همجنس‌گرایانه در مردان مرتبط است، نزدیک به ژن‌هایی یافت شد که به‌طور مستقیم‌تر مسئول تنظیم و شکل‌دادن به روند تولیدمثل هستند؛ مانند ژن‌های تنظیم‌کننده تستوسترون و استرادیول، و همچنین SRY (یا ژن عامل ایجاد بیضه).
این یکی از معدود تحقیقات ژنتیکی است که در نمونه‌های خود زنان را نیز مورد بررسی قرار داده‌است، با این حال حتی در آن تحقیق نیز هیچ سازوکاری برای توضیح احتمالی روند شکل‌گیری گرایش جنسی در زنان پیشنهاد نشد و تنها به ذکر ارتباطات ژنتیکی یافته شده بسنده شد. هر چند این تحقیق از قابل‌اتکاترین مطالعات انجام شده بر روی ژنوم سراسری و ارتباط آن با گرایش جنسی در انسان است، اما یکی از ایرادات آن نیز این است که برای تعیین گرایش جنسیِ نمونه‌ها، تنها میزان بروز رفتار همجنس‌گرایانه توسط اشخاص مورد اندازه‌گیری قرار گرفت (و نه میزان تمایل درونی همجنس‌گرایانه آن‌ها)، در حالی که همان‌طور که بالاتر توضیح داده شد، تمایل جنسی معیار مهم و تعیین‌کننده‌ای در گرایش جنسی است و اشخاص زیادی ممکن است علیرغم دارا بودن تمایلات همجنس‌گرایانه، به دلایل مختلفی (مانند دلایل مذهبی یا فرهنگی یا قوانین اجتماعی) از بروز دادن رفتارهای همجنس‌گرایانه خودداری کنند.