Исследование в 2016 году полного генома собаки из окрестностей Ньюгрейнджа (Ирландия), жившей 4,8 тысячи лет назад, и 59 митохондриальных ДНК собак, живших от 14 000 до 3000 лет назад, показало, что восточноазиатские собаки произошли от своих диких собратьев несколько тысячелетий спустя после первого одомашнивания. После этого они, скорее всего, были перевезены в Европу, где частично заменили собак, одомашненных там во времена палеолита. Большинство древних европейских собак (63 %) из этого исследования (3,04—8,99 тыс. лет назад) имели либо митохондриальную гаплогруппу C (в том числе собака из Ньюгрейнджа), либо гаплогруппу D (20 % соответственно), в то время как современные европейские собаки имеют либо гаплогруппу A, либо B (64 % и 22 %, соответственно). А большинство самых древних собак данного исследования (9,0—14,7 тыс. лет назад) имели тоже гаплогруппу C и на втором месте у них была гаплогруппа A. Собаки из Херксхайма (Германия, 7 тыс. л. н.), пещеры Вишнёвого дерева (Cherry Tree Cave) в Киршбаумхоле (Германия, горный массив Франконский Альб, 4,7 тыс. л. н.), Картстейна в Германии (12,500 тыс. л. н., Kartstein Cave dog) и Ньюгрейнджа входят в состав субклады C1, но образуют отдельную раннюю субгаплогруппу и не входят в состав субклад C1b и C1a. Разделение собак и волков по данным мтДНК на 2017 год произошло от 36,9 до 41,5 тыс. л. н. Около 17,5-23,9 тыс. л. н. произошло разделение домашних собак на две ветви, одна из которых дала начало собакам Восточной Азии, а другая — собакам Европы, Африки, Западной Азии и Южной Азии.
Митохондриальные гаплогруппы, определённые у 99 собак из 37 разных точек Евразии (от верхнего палеолита (от 12 до 40 тыс. л. н.) до бронзового века (4—3 тыс. л. н.), показали, что на территории Европы до неолита, преобладала гаплогруппа C, в постнеолите в Европе появляются митохондриальные гаплогруппы D, A и B. При этом собак с гаплогруппой D было больше в Юго-Восточной Европе, что совпадает с путём расселения людей с Ближнего Востока по Европе. В Западной и Северной Европе митохондриальная гаплогруппа C сохраняется по крайней мере в энеолите.
Большинство древних собак (18 из 26) из бассейнов рек Хуанхэ и Янцзы, живших 7000—2000 лет назад, принадлежали к митохондриальной гаплогруппе A1b (остальные — A5, A6и одна не назначенная A), которая встречается с высокой частотой у современных австралийских динго (100 % относятся к субкладу A1b4) и доколониальных тихоокеанских островных собак (95 % относятся к субкладу A1b2), но в современном Китае встречается с низкой частотой. После их расселения в Южном Китае, а затем в Юго-Восточной Азии, Новой Гвинее и отдаленной Океании, они на территории современного Китая за последние 2000 лет были в значительной степени заменены собаками, принадлежащими к другим митохондриальным гаплогруппам, особенно в Северном Китае, где современные собаки в основном относятся к митохондриальной гаплогруппе A1a и редко к A1b).
У домашних собак выделяют 5 Y-хромосомных гаплогрупп: HG1, HG3, HG6, HG9 и HG23. По данным генетиков, изучавших Y-хромосомы собак, Y-хромосомный гаплотип породы басенджи (африканская нелающая собака) относится к сестринской ветви по отношению к гаплотипам остальных домашних собак. Собаки динго несут уникальную Y-хромосомную гаплогруппу H60, которая произошла от Y-хромосомной гаплогруппы H5.
В 2016 году исследование генома 13 древних собак c 8 стоянок (Narva I, Isacea, Borduşani-Popină, Hârşova, Bercy, Twann, Ulug Depe, Bury), живших от 15 до 4 тыс. лет назад, показало, что начиная с 6,5 тысячи лет назад до настоящего времени в геноме собак закрепились мутации, которые позволили им питаться богатой углеводами пищей — выявлено большое число копий (до 20) гена Amy2B, кодирующего панкреатическую амилазу, необходимую для расщепления крахмала до простых сахаров. 60 % волков и большинство австралийских динго имеют по 2 копии этого гена, у сибирских хаски и 40 % волков — от 3 до 8 копий, у большинства современных собак имеется более 8 копий гена Amy2B (до 34). Появление Amy2B у собак авторы исследования связывают с распространением сельского хозяйства и приспособлением собак к богатой крахмалом диете.
