Ökaryotların genomları, proteinleri veya RNA'ları kodlamayan uzun dizi dizilerle noktalanır. Bu bölgelerin bazıları çok önemli regülatör diziler içerse de, bu DNA'nın büyük çoğunluğu bilinen fonksiyonu yoktur. Tipik olarak, genomun bu bölgeleri, evrimsel açıdan en hızlı değişimin gözlemlendiği bölgelerdir. Çünkü bu bölgelere dizilerini korumak için etki eden tipik olarak çok az seleksiyon baskısı vardır veya hiç yoktur.

Bunun tersine, bir proteini kodlayan bölgeler yüksek seleksiyon baskısı yaşayabilir. Çünkü dizilerindeki herhangi bir değişiklik, işlevini en iyi şekilde yerine getirme konusunda daha az yetenekli olan bir protein ile sonuçlanacaktır. Bununla birlikte, bazen bu bölgelerden birindeki bir mutasyon, organizmanın genel uygunluğuna katkıda bulunan faydalı bir sonuç olacaktır. Bu tür mutasyonlar genellikle kalıcıdır ve hatta populasyonlarda sabit hale gelebilir. Bu mutasyon olaylarının sıklığı, kodlamayan dizilerde görülen nispeten düzenli değişikliklerle karşılaştırıldığında son derece nadirdir. Bu nedenle genel olarak kodlama bölgelerinin yavaş evrimleştiği kabul edilir.

Kodlama dizileri içinde dizi koruma seviyelerinde ölçülebilir miktarda varyasyon olduğu da doğrudur. Bu tüm organizmalarda görülmektedir. Örneğin, bir reseptör proteini örneğini ele alalım. Bu tür proteinler tipik olarak ligand bağlanması veya hücre içi sinyalleşme veya membran entegrasyonu gibi fonksiyonları gerçekleştirebilen farklı bölgelere sahiptir. Bu durumda, ligand bağlanmasında rol oynayan bölgedeki bir mutasyon, ligandı bağlamada daha az verimli olan bir protein üretebilir. Bu nedenle, proteinin bu kısmını kodlayan belirli nükleotidler üzerindeki seleksiyon baskısı muhtemelen yüksek olacaktır. Bununla birlikte, proteinin membranı kapsayan bölümünde, bir amino asit yer değiştirmesi meydana gelirse daha az etki görülebilir. Bu nedenle daha düşük seviyelerde seleksiyon baskısı görülebilir. Bu koşullar altında, aynı protein kodlayan genin iki bölgesinin farklı evrim hızlarına sahip olabileceğini görebiliriz.

Filogeniler Oluşturmak İçin Genleri veya Genomik Bölgeleri Dizileme

Farklı bölgelerdeki genom evriminin hızındaki bu varyasyon, evrimsel ilişkiler hakkındaki soruları yanıtlamak için incelenebilir. Genler ve gen bölgeleri, “bu populasyonlar potansiyel olarak farklı türler mi?”veya “bu filumlar yaşam ağacına nasıl yerleştirilir?” gibi mümkün olduğunca dar soruları cevaplamak için birey gruplarına göre seçebilir ve sıralanabilir. İlki için, nispeten hafif korunmuş bir bölgeye sahip bir genin seçilmesi, populasyon düzeyindeki farklılıkların belirlenmesine yardımcı olacaktır. Filumlar kadar çeşitli gruplar hakkındaki soruları yanıtlamak için, yüksek oranda korunmuş bir gen bölgesi, bu tür grupların bir filogenisini üretmek için yeterli homoloji sağlayabilir. Bunlar gibi moleküler filogenetik analizler için yaygın olarak kullanılan bölgeler arasında ribozomal RNA(rRNA) genleri (16s rRNA, 18s rRNA veya 28s rRNA gibi) veya rRNA alt birimi genleri arasında yer alan ITS (Dahili Transkripsiyonlu Boşluklar, I veya II) olarak bilinen genomik bölgeler bulunur.