Genomy eukariontów są przerywane długimi odcinkami sekwencji, które nie kodują białek ani RNA. Chociaż niektóre z tych regionów zawierają kluczowe sekwencje regulatorowe, zdecydowana większość tego DNA nie pełni żadnej znanej funkcji. Zazwyczaj te regiony genomu są tymi, w których obserwuje się najszybszą zmianę, w kategoriach ewolucyjnych, ponieważ zazwyczaj istnieje niewielka lub żadna presja selekcyjna działająca na te regiony, aby zachować ich sekwencje.

W przeciwieństwie do tego, regiony, które kodują białko, mogą doświadczać dużej presji selekcyjnej, ponieważ wszelkie zmiany w ich sekwencji prawdopodobnie spowodują, że białko będzie mniej zdolne do optymalnego wykonywania swojej funkcji. Czasami jednak mutacja w jednym z tych regionów spowoduje korzystny wynik, który przyczyni się do ogólnej sprawności organizmu, a takie mutacje często utrzymują się, a nawet mogą utrwalić się w populacjach. Porównując częstotliwość tych mutacji ze względnie regularnymi zmianami obserwowanymi w sekwencjach niekodujących, jest to niezwykle rzadkie, a więc ogólnie uważa się, że regiony kodujące ewoluują powoli.

Prawdą jest również, że istnieje mierzalna różnica w poziomach zachowania sekwencji w obrębie sekwencji kodujących i jest to widoczne we wszystkich organizmach. Weźmy na przykład białko receptorowe. Takie białka zazwyczaj mają różne regiony, które mogą pełnić takie funkcje, jak wiązanie ligandów, sygnalizacja wewnątrzkomórkowa lub integracja błonowa. W takim przypadku mutacja w regionie, który jest zaangażowany w wiązanie liganda, może wytwarzać białko, które jest mniej wydajne w wiązaniu liganda. W związku z tym presja selekcyjna byłaby prawdopodobnie wysoka w odniesieniu do poszczególnych nukleotydów kodujących tę część białka. Jednak w części białka, która obejmuje błonę, może być mniejszy efekt, jeśli zachodzi substytucja aminokwasów, a tym samym niższy poziom ciśnienia selekcyjnego. W tych warunkach możemy zaobserwować, że dwa regiony tego samego genu kodującego białko mogą mieć różne tempo ewolucji.

Sekwencjonowanie genów lub regionów genomu w celu budowy filogenezy

Ta zmienność w szybkości ewolucji genomu w różnych regionach może być badana, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące powiązań ewolucyjnych. Geny i regiony genów mogą być selekcjonowane i sekwencjonowane w grupach osobników, aby odpowiedzieć na pytania tak wąskie, jak "czy te populacje są potencjalnie różnymi gatunkami?" lub tak szerokie, jak "w jaki sposób te typy umieszczają się w drzewie życia?". W pierwszym przypadku wybór genu, który ma stosunkowo słabo zachowany region, pomógłby zidentyfikować różnice na poziomie populacji. I odwrotnie, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące grup tak różnych jak typy, wysoce konserwatywny region genu może zapewnić wystarczającą homologię, aby wytworzyć filogenezę takich grup. Powszechnie stosowane regiony do molekularnych analiz filogenetycznych, takich jak te, obejmują geny rybosomalne rRNA (takie jak 16s rRNA, 18s rRNA lub 28s rRNA) lub regiony genomowe znane jako ITS (Internal Transcribed Spacers, I lub II), które znajdują się między genami podjednostki rybosomalnej rRNA.