16S rDNA to fragment prokariotycznego DNA, który koduje gen znajdujący się we wszystkich bakteriach. Bakterie są prokariotyczne, co oznacza, że nie zawierają jądra komórkowego ani organelli, więc DNA swobodnie unosi się w tych jednokomórkowych organizmach. Gen 16S rDNA koduje nić RNA, która stanowi część rybosomu. Ta nić RNA jest nazywana rybosomalnym RNA lub rRNA. R w 16S rDNA oznacza również rybosom i pokazuje, że jest to gen, który koduje część rybosomu w komórce bakteryjnej.
Rybosomy składają się z dwóch podjednostek, małej podjednostki i dużej podjednostki. Kiedy dwie podjednostki łączą się ze sobą, informacyjny RNA (mRNA) jest podawany i tłumaczony, tworząc białka. W komórkach bakteryjnych rRNA transkrybowany z genu 16S rDNA tworzy małą podjednostkę rybosomu. Geny 23S rDNA i 5S rDNA kodują rRNA, który tworzy dużą podjednostkę rybosomu.
Istnieje kilka powodów, dla których gen 16S rDNA jest uważany za użyteczny. Po pierwsze, większość naukowców używa teraz DNA do charakteryzowania organizmów, zamiast używać właściwości fizycznych. Po drugie, gen ten znajduje się tylko w komórkach bakteryjnych, co oznacza, że jest przydatny do identyfikacji, czy komórka jest bakteryjna, czy pochodząca z rośliny, zwierzęcia lub grzyba. Wreszcie, jest dość krótki w porównaniu z innymi genami znajdującymi się w bakteriach, co sprawia, że sekwencjonowanie jest o wiele łatwiejsze i tańsze.
Gen 16S rDNA jest jednym z najbardziej konserwatywnych ze wszystkich. Oznacza to, że zmieniła się bardzo niewiele w czasie lub zmienia się bardzo mało w zależności od komórki. Nawet organizmy, które są daleko spokrewnione lub wyewoluowały dawno temu, mają bardzo podobne sekwencje 16S rDNA.
Naukowcy wykorzystują ten gen, podobnie jak inne geny rybosomalne, do pomiaru taksonomii, filogenezy i tempa dywergencji. Taksonomia to metoda naukowej klasyfikacji organizmów na podobne taksony lub grupy. Filogeneza przygląda się ewolucyjnym związkom między organizmami. Tempo dywergencji to metoda szacowania tempa, w jakim różne gatunki bakterii powstały i oddzieliły się od swoich przodków.
W mikroorganizmach badanie genu 16S rDNA zostało wykorzystane do przyjrzenia się pokrewieństwu organizmów jednokomórkowych. W szczególności odnotowuje się wszelkie zmiany w genie i porównuje z innymi komórkami bakteryjnymi. Badanie tych różnic pozwala naukowcom na tworzenie powiązań ewolucyjnych między różnymi organizmami.