การกลายพันธุ์แบบเป็นกลางคือการเปลี่ยนแปลงใน ลำดับ ดีเอ็นเอที่ไม่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อความสามารถในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ ของ สิ่งมีชีวิต ใน พันธุศาสตร์ประชากรการกลายพันธุ์ที่การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่มีผลต่อการแพร่กระจายของการกลายพันธุ์ในสายพันธุ์ เรียกว่า การกลายพันธุ์แบบเป็นกลาง การกลายพันธุ์แบบเป็นกลางที่ถ่ายทอดได้และไม่เชื่อมโยงกับยีนใดๆ ที่อยู่ภายใต้การคัดเลือก จะหายไปหรือจะเข้ามาแทนที่อัลลีล อื่นๆ ทั้งหมด ของยีนนั้น การสูญเสียหรือการคงอยู่ของยีนนั้นเกิดขึ้นจากการสุ่มตัวอย่างที่เรียกว่าการลอยตัวทางพันธุกรรมการกลายพันธุ์แบบเป็นกลางที่อยู่ในภาวะไม่สมดุลของการเชื่อมโยงกับอัลลีลอื่นๆ ที่อยู่ภายใต้การคัดเลือก อาจเกิดการสูญเสียหรือการคงอยู่ผ่านการเกาะติดทางพันธุกรรมและ/หรือการคัดเลือกพื้นหลัง

แม้ว่าการกลายพันธุ์จำนวนมากในจีโนมอาจลดความสามารถในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต หรือที่เรียกว่าความเหมาะสม (fitness ) แต่การกลายพันธุ์เหล่านั้นจะถูกคัดเลือกออกไปและจะไม่ถูกส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปการกลายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุดซึ่งสามารถตรวจพบได้ว่าเป็นความแปรผันในองค์ประกอบทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตและประชากร ดูเหมือนจะไม่มีผลกระทบที่เห็นได้ชัดต่อความเหมาะสมของแต่ละบุคคล และจึงถือว่าเป็นการกลายพันธุ์ที่เป็นกลาง การระบุและการศึกษาการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางนำไปสู่การพัฒนาทฤษฎีวิวัฒนาการระดับโมเลกุลที่เป็นกลางซึ่งเป็นทฤษฎีที่สำคัญและมักเป็นที่ถกเถียงกัน โดยเสนอว่าความแปรผันระดับโมเลกุลส่วนใหญ่ภายในและระหว่างสายพันธุ์นั้นเป็นกลางโดยพื้นฐานและไม่ถูกคัดเลือก การกลายพันธุ์ที่เป็นกลางยังเป็นพื้นฐานสำหรับการใช้โมเลกุลนาฬิกาเพื่อระบุเหตุการณ์วิวัฒนาการ เช่นการเกิดสายพันธุ์ใหม่และการแผ่ขยายทางวิวัฒนาการหรือการ ปรับตัว

ชาร์ลส์ ดาร์วินแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางในงานของเขา โดยตั้งสมมติฐานว่าการกลายพันธุ์ที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์หรือโทษใดๆ อาจผันผวนหรือคงที่ได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ “การเปลี่ยนแปลงที่ไม่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายจะไม่ได้รับผลกระทบจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และจะยังคงเป็นองค์ประกอบที่ผันผวน ดังที่เราอาจเห็นในสปีชีส์ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม หรือในที่สุดก็จะคงที่เนื่องจากธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและธรรมชาติของสภาพแวดล้อม” แม้ว่าดาร์วินจะได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นผู้นำเสนอแนวคิดเรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งเป็นจุดสนใจของการศึกษาของเขา แต่เขาก็เห็นความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตเช่นกัน^{[ 1 ]}

มุมมองของดาร์วินที่ว่าการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่เกิดจากลักษณะที่ให้ความได้เปรียบนั้นได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจนกระทั่งถึงทศวรรษ 1960 ^{[ 2 ]} ในขณะที่ทำการวิจัยเกี่ยวกับการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดการแทนที่นิวคลีโอไทด์ในปี 1968 โมโตโอ คิมูระพบว่าอัตราการแทนที่นั้นสูงมากจนหากการกลายพันธุ์แต่ละครั้งช่วยปรับปรุงความเหมาะสม ช่องว่างระหว่างจีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดกับจีโนไทป์ทั่วไปจะ ใหญ่ เกินจริงอย่างไรก็ตาม คิมูระได้อธิบายอัตราการกลายพันธุ์ที่รวดเร็วนี้โดยเสนอว่าการกลายพันธุ์ส่วนใหญ่เป็นกลาง กล่าวคือ มีผลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีผลต่อความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิตเลย คิมูระได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของพฤติกรรมของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางภายใต้การลอยตัวทางพันธุกรรมแบบสุ่มในประชากรชีวภาพ ทฤษฎีนี้ได้กลายเป็นที่รู้จักในชื่อทฤษฎีวิวัฒนาการโมเลกุล ที่เป็นกลาง ^{[ 3 ]}

เนื่องจากเทคโนโลยีทำให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมได้ดีขึ้น การวิจัยจึงยังคงดำเนินต่อไปในด้านนี้ ในขณะที่การคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจส่งเสริมการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป การกลายพันธุ์แบบเป็นกลางอาจผลักดันให้เกิดการแยกสายพันธุ์เนื่องจากการลอยตัวทางพันธุกรรมแบบสุ่ม^{[ 2 ]}

การกลายพันธุ์แบบเป็นกลางได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีวิวัฒนาการระดับโมเลกุลแบบเป็นกลาง ซึ่งเสนอขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 ทฤษฎีนี้ชี้ให้เห็นว่าการกลายพันธุ์แบบเป็นกลางเป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอในสปีชีส์ ตัวอย่างเช่น อินซูลินของวัวและมนุษย์ แม้จะแตกต่างกันใน ลำดับ กรดอะมิโน แต่ ก็ยังสามารถทำหน้าที่เดียวกันได้ การแทนที่กรดอะมิโนระหว่างสปีชีส์จึงถือว่าเป็นกลางหรือไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของโปรตีน การกลายพันธุ์แบบเป็นกลางและทฤษฎีวิวัฒนาการระดับโมเลกุลแบบเป็นกลางไม่ได้แยกออกจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ แต่เป็นการเพิ่มเติมความคิดดั้งเดิมของดาร์วิน การกลายพันธุ์อาจให้ประโยชน์ สร้างข้อเสีย หรือไม่สร้างความแตกต่างที่วัดได้ต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต^{[ 4 ]}

ทฤษฎีที่เป็นกลางได้ทำนายข้อสังเกตหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์แบบเป็นกลาง ซึ่งรวมถึง: กรดอะมิโนที่มีคุณสมบัติทางชีวเคมีคล้ายกันควรถูกแทนที่บ่อยกว่ากรดอะมิโนที่มีคุณสมบัติทางชีวเคมีแตกต่างกัน การแทนที่เบสแบบเดียวกันควรเกิดขึ้นบ่อยกว่าการแทนที่แบบไม่เหมือนกันอินทรอนควรมีวิวัฒนาการในอัตราเดียวกับการกลายพันธุ์แบบเดียวกันในเอ็กซอน ที่เข้ารหัส และยีนเทียมก็ควรมีวิวัฒนาการในอัตราที่ใกล้เคียงกัน การทำนายเหล่านี้ได้รับการยืนยันแล้วด้วยการนำข้อมูลทางพันธุกรรมเพิ่มเติมมาใช้ตั้งแต่มีการนำทฤษฎีนี้มาใช้^{[ 2 ]}

เมื่อมีการแทรกนิวคลีโอไทด์ ที่ไม่ถูกต้องในระหว่าง การจำลองแบบหรือการถอดรหัสของบริเวณรหัสพันธุกรรม มันอาจส่งผลต่อการแปลลำดับนั้นไปเป็นกรดอะมิโนในที่สุด เนื่องจาก มีการใช้ โคดอน หลายตัว สำหรับกรดอะมิโนชนิดเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงในเบสเพียงตัวเดียวอาจยังคงนำไปสู่การแปลกรดอะมิโนตัวเดียวกันได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าภาวะเสื่อม (degeneracy)และอนุญาตให้มีการรวมกันของโคดอนที่หลากหลายซึ่งนำไปสู่การผลิตกรดอะมิโนตัวเดียวกัน ตัวอย่างเช่น รหัส TCT, TCC, TCA, TCG, AGT และ AGC ล้วนเป็นรหัสสำหรับกรดอะมิโนซีรีนสิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยแนวคิดเรื่องวอบเบิล (wobble concept) ฟรานซิส คริกเสนอทฤษฎีนี้เพื่ออธิบายว่าทำไมโมเลกุล tRNA เฉพาะจึงสามารถจดจำโคดอนได้หลายตัว บริเวณของ tRNA ที่จดจำโคดอนเรียกว่าแอนติโคดอน สามารถจับกับเบสที่แลกเปลี่ยนกันได้หลายตัวที่ปลาย 5' เนื่องจากความเป็นอิสระเชิงพื้นที่ของมัน เบสที่ห้าที่เรียกว่าอิโนซีนสามารถถูกแทนที่บน tRNA ได้เช่นกัน และสามารถจับกับ A, U หรือ C ได้ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเบสในโคดอนซึ่งนำไปสู่การแปลกรดอะมิโนตัวเดียวกัน^{[ 5 ]} การเปลี่ยนแปลงเบสในโคดอนโดยที่กรดอะมิโนที่แปลไม่เปลี่ยนแปลงเรียกว่าการกลายพันธุ์แบบซินอนิมัส เนื่องจากกรดอะมิโนที่แปลยังคงเหมือนเดิม การกลายพันธุ์แบบซินอนิมัสจึงถือเป็นการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางมาโดยตลอด^{[ 6 ]} งานวิจัยบางชิ้นได้ชี้ให้เห็นว่ามีความลำเอียงในการเลือกการแทนที่เบสในการกลายพันธุ์แบบซินอนิมัส ซึ่งอาจเกิดจากแรงกดดันในการคัดเลือกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลที่เกี่ยวข้องกับtRNA ที่มีอยู่มากที่สุด หรืออาจเป็นเพียงความลำเอียงของการกลายพันธุ์^{[ 7 ]} หากการกลายพันธุ์เหล่านี้ส่งผลต่ออัตราการแปลหรือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการผลิตโปรตีน พวกมันอาจส่งผลต่อความเหมาะสมของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับผลกระทบได้^{[ 6 ]}

^A.รหัสเริ่มต้น ที่เป็นไปได้ในตาราง NCBI ตารางที่ 1 ATG พบได้บ่อยที่สุด ^{[ 9 ]}รหัสเริ่มต้นอีกสองรหัสที่ระบุไว้ในตารางที่ 1 (GTG และ TTG) พบได้น้อยในยูคาริโอต ^{[ 10 ]}โปรคาริโอตมีข้อกำหนดรหัสเริ่มต้นที่เข้มงวดน้อยกว่า ซึ่งอธิบายไว้ในตาราง NCBI ตารางที่11

^{B ^ ^ ^} พื้นฐานทางประวัติศาสตร์สำหรับการกำหนดรหัสหยุดเป็นอำพัน สีเหลืองอมน้ำตาล และสีโอปอลได้รับการอธิบายไว้ในอัตชีวประวัติของซิดนีย์ เบรนเนอร์ ^{[ 11 ]}และในบทความทางประวัติศาสตร์ของบ็อบ เอ็ดการ์ ^{[ 12 ]}

ในขณะที่การแทนที่เบสในบริเวณที่ไม่ใช่รหัสของจีโนมอาจทำให้เกิดความแตกต่างเพียงเล็กน้อยและถือว่าเป็นกลาง การแทนที่เบสในหรือรอบๆยีนอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต การแทนที่เบสบางอย่างนำไปสู่การกลายพันธุ์แบบเดียวกันและไม่มีความแตกต่างในกรดอะมิโนที่ถูกแปลตามที่กล่าวไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตาม การแทนที่เบสยังสามารถเปลี่ยนรหัสพันธุกรรมเพื่อให้มีการแปลกรดอะมิโนที่แตกต่างกัน การแทนที่ประเภทนี้มักมีผลเสียต่อโปรตีนที่เกิดขึ้นและจะถูกกำจัดออกจากประชากรผ่านการคัดเลือกแบบบริสุทธิ์อย่างไรก็ตาม หากการเปลี่ยนแปลงมีอิทธิพลในเชิงบวก การกลายพันธุ์อาจแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ในประชากรจนกระทั่งกลายเป็นส่วนทางพันธุกรรมที่คงที่ของประชากรนั้น สิ่งมีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงผ่านสองทางเลือกนี้ประกอบขึ้นเป็นมุมมองแบบคลาสสิกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ความเป็นไปได้ที่สามคือการแทนที่กรดอะมิโนทำให้เกิดความแตกต่างในเชิงบวกหรือลบเพียงเล็กน้อยหรือไม่เลยต่อโปรตีนที่ได้รับผลกระทบ^{[ 13 ]}โปรตีนแสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของกรดอะมิโน ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งในโปรตีนที่เกิดการแทนที่ หากเกิดขึ้นในบริเวณโครงสร้างที่สำคัญหรือในบริเวณที่ออกฤทธิ์การแทนที่กรดอะมิโนหนึ่งตัวอาจทำให้โปรตีนไม่ทำงานหรือเปลี่ยนแปลงการทำงานของโปรตีนอย่างมาก การแทนที่ในบริเวณอื่นๆ อาจแทบไม่มีผลและเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มเมื่อเวลาผ่านไป^{[ 14 ]}

การกลายพันธุ์ที่เป็นกลางมักวัดในพันธุศาสตร์ประชากรและวิวัฒนาการโดยการพิจารณาความแปรผันในประชากร ในอดีตมีการวัดโดยใช้เจลอิเล็กโทรโฟเรซิสเพื่อกำหนดความถี่ของอัลโลไซม์^{[ 15 ]}การวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลนี้ใช้เพื่อเปรียบเทียบความแปรผันกับค่าที่คาดการณ์ไว้โดยพิจารณาจากขนาดประชากร อัตราการกลายพันธุ์ และขนาดประชากรที่มีประสิทธิภาพ การสังเกตในช่วงแรกที่บ่งชี้ถึง ความแตกต่างทาง พันธุกรรม ที่สูงกว่าที่คาดไว้ และความแปรผันโดยรวมภายในไอโซฟอร์มโปรตีนที่ศึกษา ทำให้เกิดข้อโต้แย้งเกี่ยวกับบทบาทของการคัดเลือกในการรักษาความแปรผันนี้เทียบกับการมีอยู่ของความแปรผันผ่านผลกระทบของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางที่เกิดขึ้นและการกระจายแบบสุ่มเนื่องจากการลอยตัวทางพันธุกรรม^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}การสะสมข้อมูลโดยอิงจากโพลีมอร์ฟิซึมที่สังเกตได้นำไปสู่การก่อตัวของทฤษฎีวิวัฒนาการที่เป็นกลาง^{[ 16 ]}ตามทฤษฎีวิวัฒนาการที่เป็นกลาง อัตราการคงที่ในประชากรของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางจะสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการก่อตัวของอัลลีลที่เป็นกลาง^{[ 19 ]}

ในการคำนวณดั้งเดิมของ Kimura การกลายพันธุ์ที่มี |2 N s |<1 หรือ | s |≤1/(2N) ถูกกำหนดให้เป็นการกลายพันธุ์ที่เป็นกลาง^{[ 16 ] [ 18 ]}ในสมการนี้ N คือขนาดประชากรที่มีประสิทธิภาพและเป็นการวัดเชิงปริมาณของขนาดประชากรในอุดมคติที่สมมติค่าคงที่ต่างๆ เช่น อัตราส่วนเพศที่เท่ากัน และไม่มีการอพยพ การย้ายถิ่น การกลายพันธุ์ หรือการคัดเลือก^{[ 20 ]}โดยทั่วไปแล้ว มักจะถือว่าขนาดประชากรที่มีประสิทธิภาพมีค่าประมาณหนึ่งในห้าของขนาดประชากรทั้งหมด^{[ 21 ]} sคือสัมประสิทธิ์การคัดเลือกและมีค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 เป็นการวัดการมีส่วนร่วมของจีโนไทป์ต่อรุ่นต่อไป โดยค่า 1 จะถูกคัดเลือกออกไปอย่างสมบูรณ์และไม่มีส่วนร่วมใดๆ และ 0 จะไม่ถูกคัดเลือกออกไปเลย^{[ 22 ]}คำจำกัดความของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางนี้ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์เนื่องจากขนาดประชากรที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่มากอาจทำให้การกลายพันธุ์ที่มีสัมประสิทธิ์การคัดเลือกขนาดเล็กดูเหมือนไม่เป็นกลาง นอกจากนี้ การกลายพันธุ์ที่มีสัมประสิทธิ์การคัดเลือกสูงอาจปรากฏเป็นกลางในประชากรขนาดเล็กมาก^{[ 18 ]} สมมติฐานที่ทดสอบได้ของ Kimura และคนอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในสายพันธุ์นั้นใกล้เคียงกับที่คาดหวังได้ในแบบจำลองวิวัฒนาการที่เป็นกลาง^{[ 18 ] [ 23 ] [ 24 ]}

สำหรับแนวทางชีววิทยาโมเลกุลหลายๆ แนวทาง ซึ่งแตกต่างจากพันธุศาสตร์เชิงคณิตศาสตร์ โดยทั่วไปจะถือว่าการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางคือการกลายพันธุ์ที่ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบที่เห็นได้ชัดต่อการทำงานของยีน การทำให้ง่ายขึ้นนี้ช่วยขจัดผลกระทบของความแตกต่างของอัลลีลเล็กน้อยในความเหมาะสม และหลีกเลี่ยงปัญหาเมื่อการคัดเลือกมีผลเพียงเล็กน้อย^{[ 18 ]}

หลักฐานที่น่าเชื่อถือในช่วงแรกของคำจำกัดความของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางนี้แสดงให้เห็นผ่านอัตราการกลายพันธุ์ที่ต่ำกว่าในส่วนที่สำคัญต่อการทำงานของยีน เช่น ไซโตโครมซี เมื่อเทียบกับส่วนที่ไม่สำคัญ^{[ 25 ]}และลักษณะที่สามารถทดแทนกันได้ในเชิงการทำงานของไซโตโครมซีในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในการศึกษาในหลอดทดลอง^{[ 26 ]}ยีนเทียมที่ไม่ทำงานให้หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางในวิวัฒนาการ อัตราการกลายพันธุ์ในยีนเทียมโกลบินของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้รับการแสดงให้เห็นว่าสูงกว่าอัตราในยีนที่ทำงานได้มาก^{[ 27 ] [ 28 ]}ตามวิวัฒนาการแบบนีโอ-ดาร์วิน การกลายพันธุ์ดังกล่าวควรมีอยู่น้อยมาก เนื่องจากลำดับเหล่านี้ไม่มีฟังก์ชัน และการคัดเลือกเชิงบวกจะไม่สามารถทำงานได้^{[ 18 ]}

การทดสอบ McDonald–Kreitman ^{[ 29 ]} ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการคัดเลือกในช่วงเวลาวิวัฒนาการที่ยาวนาน การทดสอบนี้เป็นการทดสอบทางสถิติที่เปรียบเทียบความหลากหลายทางพันธุกรรมในตำแหน่งที่เป็นกลางและตำแหน่งที่มีฟังก์ชันการทำงาน และประมาณการว่าสัดส่วนของการแทนที่ได้รับอิทธิพลจากการคัดเลือกเชิงบวกมากน้อย เพียงใด ^{[ 30 ]} การทดสอบนี้มักใช้การแทนที่แบบเดียวกันในยีนที่เข้ารหัสโปรตีนเป็นองค์ประกอบที่เป็นกลาง อย่างไรก็ตาม การกลายพันธุ์แบบเดียวกันได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอยู่ภายใต้การคัดเลือกแบบบริสุทธิ์ในหลายกรณี^{[ 31 ] [ 32 ]}

นาฬิกาโมเลกุลสามารถใช้เพื่อประมาณระยะเวลาตั้งแต่การแยกสายพันธุ์ของสองสปีชีส์และเพื่อกำหนดลำดับเหตุการณ์วิวัฒนาการในเวลา^{[ 33 ]} PaulingและZuckerkandlเสนอแนวคิดของนาฬิกาโมเลกุลในปี 1962 โดยอิงจากการสังเกตว่ากระบวนการกลายพันธุ์แบบสุ่มเกิดขึ้นในอัตราคงที่โดยประมาณ โปรตีนแต่ละชนิดแสดงให้เห็นว่ามีอัตราการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนเชิงเส้นตลอดช่วงเวลาวิวัฒนาการ^{[ 34 ]}แม้จะมีข้อโต้แย้งจากนักชีววิทยาบางคนที่โต้แย้งว่าวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาจะไม่ดำเนินไปในอัตราคงที่ แต่การเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าสะสมในลักษณะคงที่ Kimura และOhtaอธิบายอัตราเหล่านี้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของกรอบทฤษฎีความเป็นกลาง การกลายพันธุ์เหล่านี้ถือว่ามีความเป็นกลางเนื่องจากการคัดเลือกเชิงบวกควรเกิดขึ้นได้ยากและการกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายควรถูกกำจัดออกจากประชากรอย่างรวดเร็ว^{[ 35 ]} ด้วยเหตุผลนี้ การสะสมของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางเหล่านี้ควรได้รับอิทธิพลจากอัตราการกลายพันธุ์เท่านั้น ดังนั้น อัตราการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางในสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวควรตรงกับอัตราวิวัฒนาการระดับโมเลกุลในสปีชีส์ตลอดช่วงเวลาวิวัฒนาการ อัตราการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางได้รับผลกระทบจากปริมาณของไซต์ที่เป็นกลางในลำดับโปรตีนหรือ DNA เมื่อเทียบกับปริมาณของการกลายพันธุ์ในไซต์ที่มีข้อจำกัดทางหน้าที่ การหาปริมาณการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางเหล่านี้ในโปรตีนและ/หรือ DNA และการเปรียบเทียบระหว่างสายพันธุ์หรือกลุ่มอื่นๆ ที่น่าสนใจ จะทำให้สามารถกำหนดอัตราการแยกสายพันธุ์ได้^{[ 33 ] [ 36 ]}

นาฬิกาโมเลกุลก่อให้เกิดข้อโต้แย้งเนื่องจากวันที่ที่ได้มาสำหรับเหตุการณ์ต่างๆ เช่น การแผ่ขยายอย่างรวดเร็วที่พบเห็นหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ เช่นการระเบิดของแคมเบรียนและการแผ่ขยายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก มีความแตกต่างสองเท่าในวันที่ได้มาจากนาฬิกาโมเลกุลและบันทึกฟอสซิล ในขณะที่นักบรรพชีวินวิทยาบางคนโต้แย้งว่านาฬิกาโมเลกุลไม่แม่นยำอย่างเป็นระบบ คนอื่นๆ กลับมองว่าความคลาดเคลื่อนเกิดจากการขาดข้อมูลฟอสซิลที่แข็งแกร่งและอคติในการสุ่มตัวอย่าง^{[ 37 ]}แม้ว่าจะไม่ได้ปราศจากความคงที่และความคลาดเคลื่อนกับบันทึกฟอสซิล ข้อมูลจากนาฬิกาโมเลกุลได้แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการถูกครอบงำโดยกลไกของแบบจำลองที่เป็นกลางและได้รับอิทธิพลน้อยลงจากการกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ^{[ 33 ]}

• ความเสื่อมของโคดอน
• การกลายพันธุ์แบบเงียบ

• การทดสอบ McDonald-Kreitman แบบมาตรฐานและแบบทั่วไปเก็บถาวรเมื่อ 2017-10-06 ที่Wayback Machine
• ความเป็นกลางและนาฬิกาโมเลกุล