$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
זרעונים עגולים הפלואידים מתמיינים לזרעונים בתהליך הנקרא spermiogenesis. זה כרוך בשלבים רבים ושונים כולל רכישת דגל, שיפוץ כרומטין ושלד ציטו, עיבוי הגרעין וכן אובדן רוב הציטופלזמה. אירועים תאיים ייחודיים אלה חייבים להיות מווסתים היטב על מנת לייצר גמט פונקציונלי בוגר עם גנום שלם המתאים להפריה. בקושי ניתן לחקור את הזרע במבחנה מכיוון שאף מערכת תרבית תאים אמינה לא הצליחה עד כה לתמוך בהתקדמות בשלבים השונים של התהליך. יתר על כן, טכניקות מבחנה בפועל מובילות לתשואה גרועה1,2. in vivo, מעברים נכונים דרך השלבים השונים של הזרע הם חיוניים לשלמות התפקודית הטבעית של הגמט הגברי. טיהור מוצלח של זרעונים על פי שלבי ההתמיינות שלהם מעולם לא הושג ברמת העשרה מספקת כדי לאפשר אפיון מולקולרי של הזרע. לדוגמה, טיהור שלבי המפתח של התמיינות הזרע יהיה שימושי במיוחד לחקר האקרוזום המתפתח, היווצרות האמצע3, דינמיקת צומת התאים4, דינמיקת RNA5, תהליך שיפוץ כרומטין6,7 או יציבות גנומית8. טיהור הזרעונים נפגע על ידי השינוי המורפולוגי המתקדם שלהם, היעדר סמנים ביולוגיים חיצוניים ספציפיים לשלב וצורתם וגודלם הייחודיים.
למרות שרוב תאי הנבט הזכריים מציגים קשר ישיר בין צביעת DNA לפלואידיה (תכולת DNA), שמנו לב שמתאם חיובי כזה אינו ישים עוד לזרעונים. זה נובע מהתצפית המוקדמת שלנו כי קטעי צינוריות זרע מראים עוצמה משתנה של צביעת DNA לאורך שלבי הזרע השונים. למרות שצביעת ה-DNA עולה בקנה אחד עם מערך הכרומוזומים הפלואידים שלהם משלבי הזרע 1 עד 7 (זרעונים עגולים), ראינו עלייה חדה בעוצמת הקרינה עם DAPI או SYTO 16 סביב תחילת הארגון מחדש הגרעיני ועיצוב מחדש של כרומטין (שלב 8 של זרע) שהגיעו לשיא בתחילת העיבוי הגרעיני (שלבי הזרע 11-12). לאחר עיבוי הגרעין, עוצמת צביעת ה-DNA פוחתת עד לזרע (שלב 16 של זרע). שיערנו שזה ככל הנראה קשור להיווצרות המעבר הייחודי שלהם למבנה הכרומטין שבו היסטונים מוחלפים בפרוטמינים. לכן פיתחנו שיטת זרימה ציטומטרית אמינה המאפשרת הפרדת זרעונים באמצעות וריאציה של עוצמת ה-DNA של זרעונים כפרמטר בחירה עיקרי.
מתוארת גישה פשוטה להפרדת זרעי עכבר עם טוהר גבוה (95-100%) על סמך תכולת ה-DNA לכאורה שלהם (צביעת SYTO16), גודל וגרעיניות. הזרעונים מופרדים לארבע אוכלוסיות; שלבים 1-9, 10-12, 13-14 ו-15-16. זרעונים מטוהרים מתאימים לניתוח גנטי/גנומי, כמו גם ליישומים פרוטאומיים כמתואר בפרסום שפורסם לאחרונה מקבוצה9 שלנו.