变异（突变）。 这产生了直系同源蛋白家族，通常具有保守的序列基序。 其次，基因重复可以产生基因的第二个拷贝（称为旁系同源物）。 因为原本的基因仍然能够执行其功能，所以复制的基因可以自由发散并可以获取新功能（通过随机突变）。某些基因/蛋白质家族，特别是在真核生物中，在进化过程中会经历极端的扩张和收缩，有时会与全基因组复制相一致。 蛋白质家族的这种扩张和收缩是基因组进化的显着特征之一，但是其重要性和后果目前尚不清楚。
蛋白质家族的用途和重要性.随着已经被测序蛋白质总数的增加以及对蛋白质组