Молекулярная эволюция - это современная отрасль биологии, которая имеет дело с появлением первых живых существ из до-биологических молекул и их последующей эволюцией, используя сегодня структурную близость макромолекул у живых видов.

Поскольку общая информация о структуре живых существ записана в геноме , биологическая эволюция, очевидно, является эволюцией генома.

Изменчивость популяции основана на случайной изменчивости генома.

Естественный отбор происходит только на уровне генных продуктов. Филогенетическое родство, следовательно, демонстрируется общими геномами, генами в этих геномах и продуктами белковых генов. Именно анализ последовательности нуклеотидов в ДНК дает полную информацию о сходствах и различиях между генами. Хотя все мутации реагируют с одинаковой частотой, гены и их продукты не эволюционируют так быстро, как они только переживают приемлемые изменения.

Единица времени эволюции - это период, необходимый для изменения 1% аминокислот в белке; у эукариот оно может варьироваться от миллионов до 600 миллионов лет. Таким образом, гистоны гороха Н4 и коров (виды, которые разошлись более миллиарда лет назад) отличаются только двумя аминокислотами. С другой стороны, структуры цитохрома с и многих других генов или генных продуктов позволяют впервые в истории формировать филогенетические деревья на основе количественных данных, а не свободной оценки.

Эволюция генома, безусловно, включает в себя увеличение объема генетической информации. Геномы простейших живых организмов сегодня содержат около миллиона пар нуклеотидов, а геномы млекопитающих - около трех миллиардов. Сегодняшние геномы ясно показывают путь эволюции гена: сначала репликация дает идентичные копии гена, а затем, в результате серии мутаций, две копии расходятся по своим структурам (дивергентная эволюция). В некоторых случаях белки для связанных функций (конвергентная эволюция) вышли из структурно различных порогов.

Анализ генома позволяет классифицировать живой мир на трех великих сверхчеловеков: архей , прокариот и эукариот . Они отличаются друг от друга составом для трансляции генетической информации от нуклеиновых кислот к белкам, что четко указывает на их разделение на самой ранней стадии эволюции.