توالی اسید نوکلئیک
همترازی توالی روشی است که در آن شباهت دو دنباله دی‌ان‌ای، آران‌ای یا پروتئین را که به دلیل شباهت ساختاری، عملکردی یا ارتباط تکاملی می‌تواند باشد، اندازه‌گیری می‌شود. هنگامی که توالی دو رشته که منشأ یکسانی داشته‌اند را بررسی می‌کنیم، عدم تطابق در یک مکان از هر دو رشته نشان یک جهش را در آن نقطه در طول روند تکامل نشان می‌دهد. این جهش‌ها در طول زمان در صورتی در جمعیت باقی خواهند ماند که عملکردهای اساسی و حیاتی موجود زنده را تحت تأثیر قرار ندهند؛ بنابراین، مکان‌هایی از یک توالی که در آن تعداد کمتری جهش تشخیص داده می‌شود به احتمال بالایی مربوط به عملکردهای اساسی و حیاتی موجود زنده هستند.
ارتعاش مولکولی
ارتعاش مولکولی هنگامی رخ می‌دهد که اتم‌ها در یک مولکول در حرکت دوره‌ای باشند. در حالی که به‌طور کلی مولکول‌ها دارای حرکت ثابت و حرکت چرخشی هستند. فرکانس حرکت دوره‌ای به عنوان فرکانس ارتعاش شناخته می‌شود. فرکانس‌های معمولی از لرزش‌های مولکولی از 10 تا 10 Hz متفاوت است که مربوط به طول موج حدود ۳۰۰ تا ۳۰۰۰ سانتی‌متر است. به‌طور کلی یک مولکول با N اتم دارای 3N-۶ حالت طبیعی ارتعاش است، اما یک مولکول خطی دارای 3N-۵ حالت ارتعاش است. (زیرا چرخش در محور مولکولی آن مشاهده نمی‌شود) یک مولکول دو اتمی دارای یک حالت عادی ارتعاش است. ارتعاشات مولکولی هنگامی رخ می‌دهد که پیوندهای درون یک مولکول و اتم‌ها آن شروع به ارتعاش کنند و این اتفاقات با جذب انرژی توسط مولکول انجام می‌شود. ارتعاشات مولکول‌های قطبی و ناقطبی متفاوت است. حالت‌های عادی ارتعاش مولکول‌های قطبی مستقل از یک دیگر هستند، اما هر حالت عادی شامل ارتعاشات همزمان از قسمت‌های مختلف مولکول (مانند پیوندهای شیمیایی مختلف) است. انرژی جذب شده به صورت کوانتومی می‌باشد، در نتیجه هنگامی که مولکول یک کوانتومانرژی (E) را جذب کند، ارتعاش مولکولی رخ می‌دهد.E باتوجه به فرکانس لرزش،v، و رابطه پلانک E=hv (در این‌جا h،ثابت پلانک) محاسبه می‌شود. یک ارتعاش به هنگام جذب انرژی توسط مولکول درحالت پایه اتفاق می‌افتد. (به حالت پاییه توجه شود). وقتی پیوند دو کوانتوم انرژی جذب می‌کند، صوت اول پیوند تحریک می‌شود و به همین ترتیب صوت‌های بالاتری تحریک می‌شوند. تقریباً، حرکت ارتعاشی عادی را می‌توان به صورت حرکت نوسانگر هماهنگ ساده در نظر گرفت. در این تقریب، معادله انرژی ارتعاشی به صورت یک تابع درجه دوم است. اما در واقعیت این حرکت مانند حرکت نوسانگر هماهنگ ساده نیست و صوت اول این حرکت، فرکانسش کمی کمتر از دو برابر فرکانس اساسی است.