Поиск в нуклеотидных базах данных
Для сравнения были выбраны митохондриальные геномы двух позвоночных -- Corvus splendens -- блестящего ворона и Danio rerio -- представителя рыб, а также популярного модельного организма . Выровненные геномы имели идентификаторы KY018663.1 и AC024175.3 соответственно. Были использованы программы Megablast и Blastn, параметры не изменены (в т.ч. длина слов -- 28 и 11, соответственно).
Помимо этого, мы решили сравнить геномы ворона и других организмов, эволюционно более далеких от птиц: :
Branchiostoma japonicum (Головохордовые, NC_008069.1), Stichopus horrens (Иглокожие, AC MN128376.1), Drosophila melanogaster (Насекомые, AC U37541.1). Дальнейшие результаты демонстрируют косервативность митохондриального генома.
Заметим, что митохондриальные геномы этих организмов схожи, несмотря на очень отдаленное родство. Это неудивительно -- обычно митохондриальный геном содержит небольшое количество важных для функционирования этого органоида генов (и, следовательно, имеющих консервативные аминокислотные последовательности). Если посмотрим на результаты megablast, увидим, что на найденных участках лежат гены тРНК, рРНК и некоторых белков дыхательной цепи(ND1 и COX3). В случае blastn совпадение почти полное, и даже гэп в районе 13000..15000 п.н. соответствует гену одной из субъединиц NADH-дегидрогеназы. Никаких геномных перестроек не было. При этом любопытно, что выравнивание начинается не сначала, а после ~1000 нуклеотидов у случае Danio rerio. В невыровненном регионе у нее находится т.н.D-петля, участвующая в регуляции траскрипции и репликации мтДНК. Эта петля содержит гипервариабельные участки [1]. Возможно, их наличием можно объяснить отсутствие выровненных областей в этом месте. Рассмотрим геном ворона -- его начало соответствует генам различных РНК, и D-петли в аннотации не отмечено. Но имеется т.н. "putative control region" в самом конце. Могу предположить, что это и есть D-петля, однако этот вопрос требует дальнейших исследований :) Далее рассмотрим выравнивания с мтДНК других организмов. Заметно, что чем более далекое родство у организмов, тем меньше выровненных участков появляется. И, опять же, геномных перестроек, основываясь на выровненных участках, практически не выявили, однако заметно, что начало мтДНК различается (что неудивительно, т.к. она кольцевая). Обратим внимание на Рис.4, где во второй половине выравнивания два участка расположены практически параллельно. Они соответствуют генам 16S rRNA и субъединице 1 NADH-дегидрогеназы, которые по-разному расположены в геномах D. rerio и S.horrens. 
Источники: