Die Evolutionsgeschichte des bc1-Komplexes, auch als Komplex III der Elektronentransportkette bezeichnet, ist nach wie vor umstritten. Die Hauptdiskussion dreht sich darum, ob der Komplex bereits im letzten gemeinsamen Vorfahren (LUCA) vorhanden war oder erst später in bakteriellen Abstammungslinien entstanden ist. Das Ziel dieser Studie war es, zwischen diesen gegensätzlichen Ansichten zu unterscheiden, indem die aktuelle mikrobielle Vielfalt analysiert wurde. Es wurde ein groß angelegter Genomvergleich anhand eines Datensatzes von über 35.000 Assemblierungen durchgeführt. Die drei bc1-Untereinheiten: Cytochrom c, Cytochrom b und Rieske/ISP wurden in einem internen Datensatz mithilfe von HMM-basierten Ähnlichkeitssuchen identifiziert. Die resultierenden Treffer wurden anschließend gefiltert und analysiert. Durch sorgfältige Verfeinerung der Schwellenwerte der KEGG-Modelle konnten wir auch Untereinheiten innerhalb der Archaea-Sequenzen identifizieren. Darauf folgten phylogenetische Rekonstruktionen jeder der Untereinheiten und ein Szenario für die Geschichte des Komplexes in Bakterien und Archaea. Die Ergebnisse zeigten, dass vollständige bc1-Komplexe in bakteriellen Abstammungslinien häufig vorkommen, in Archaea-Genomen jedoch fehlen. Basierend auf unserer Analyse enthält Archaea nur Cytochrom b- und Rieske/ISP-Untereinheiten. Darüber hinaus scheint die längere Version der Cytochrom b-Untereinheit dem ursprünglichen Zustand zu entsprechen, während die kürzere Version in Cyanobakterien als Teil des b6f-Komplexes sowie in bc1-Komplexen aus verschiedenen taxonomischen Zugehörigkeiten zu finden ist. Diese Erkenntnisse veranlassen uns zu der Annahme, dass LUCA keinen bc1-Komplex besaß, da dieser Komplex eine bakterielle Innovation darstellt. Später sind mehrere domänenübergreifende HGT-Ereignisse für das Vorhandensein der Cytochrom-b- und ISP-Untereinheiten im Archaea-Bereich verantwortlich.
Constantin Leitgeb (Thu,) studied this question.