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Cela correspond à de la phylogéniephylogénie par comparaison de gènesgènes. Les gènes utilisés doivent être choisis avec soin : il faut que cela soit des gènes subissant de fortes contraintes fonctionnelles donc ayant un taux de mutation faible.

Un bon exemple est le cytochromecytochrome B intervenant dans les chaines d'oxydationoxydation cellulaire de tous les êtres vivants (les êtres vivants actuels l'ont sans doute hérité d'un ancêtre communancêtre commun il y a trois milliards d'années).

Il y a cependant une accumulation des mutations au cours du temps et pour rendre compte de ce phénomène, Zuckerland et Pauling (1962) ont développé la théorie de l'horloge moléculairehorloge moléculaire.