Critical electrolyte concentration of spermatozoal chromatin containing histone H1 variants

Abstract

The critical electrolyte concentrations (CEC) of sperm chromatin from animal species known or suspected to contain histone H1 variants were compared by examining the affinity of their DNA-protein complexes for toluidine blue in the presence of Mg2+. Bullfrog, sea urchin, bee and bumblebee spermatozoa were studied. The CEC for Rana catesbeiana and two sea urchin species were similar to that of histone H5-containing chromatin from chicken erythrocytes, thus confirming the biochemical and structural similarities of these DNA-protein complexes. The CEC for bees and the bumblebee, Bombus atratus, showed no particular phylogenetic relationship. We concluded that the CEC of histone H1-containing sperm cell chromatin is a useful indicator of variability in DNA-protein complexes but is of little phylogenetic value.Valores de concentração crítica de eletrólitos (CEC) da cromatina de espermatozóides de espécies conhecidas ou suspeitas de apresentarem variantes da histona H1 foram comparados entre si. O objetivo foi estabelecer semelhanças ou diferenças nos complexos DNA-proteína de espermatozóides dessas espécies em nível citoquímico. A afinidade por moléculas de azul de toluidina em condições de competição com íons Mg2+ foi investigada nos espermatozóides do sapo boi e de ouriços do mar, abelhas e mamangava. Uma íntima relação entre os valores de CEC de Rana catesbeiana e de duas espécies de ouriço do mar com os da cromatina de eritrócitos de frango, que contém a histona H5, foi vista estar de acordo com certas semelhanças bioquímicas e estruturais entre seus complexos DNA-proteína. Quanto aos dados para abelhas e para a mamangava Bombus atratus, não se pôde associar a variabilidade em valores de CEC com a posição das espécies na respectiva árvore filogenética. Conclui-se, portanto, que a CEC de cromatina de espermatozóides que contêm histona H1 é um indicador útil da influência de variantes de H1 na organização de complexos DNA-proteína, mas é de pouco valor em estudos filogenéticos.