במהלך תהליך ההתפתחות של תא זרע (=ספרמטוגנזה), חלבוני הגרעין אשר בחומר הגנטי – הדנ"א, עוברים שינויים דרמטיים. ביניהם, המרת החלבון היסטון בתא הזרע שאינו בשל (=ספרמטוציט) , לחלבון הפרוטמין בתא הבשל (=ספרמטיד). זאת בכדי ליצור מבנה צפוף והדוק יותר של הדנ"א, המגן עליו בפני נזקים בעת מעברו מגוף הגבר לגוף האישה, ההפריה והתפתחות העובר.
לכן, המרת החלבון ההיסטון לפרוטאמין היא צעד חשוב ביותר בהיווצרות זרעונים. תא זרע בוגר צריך להכיל כ 85% פרוטאמין ורק 15% היסטון, בעוד שחומר גנטי של תא זרע לא בוגר מכיל יותר מ 15% היסטון.
לפיכך, רמות של פרוטאמינים והיסטונים והיחס ביניהם בראש תא הזרע, הם האינדיקטורים של בשלות התא.
רמות גבוהות של חלבון ההיסטון בתאי הזרע, יכולות להצביע על אי תקינות בתהליך הבשלת החומר הגנטי בתא הזרע - בשלב החלפת ההיסטון בפרוטמין. הדבר משפיע באופן משמעותי על דחיסות הדנ"א, הפגיעות שלו, ולפיכך עליה בסיכון ל"שבירות" הדנ"א (ראה פרק "שבירות דנ"א), והפחתת פוטנציאל ההפריה שלו.
בצביעה מיוחדת של "אנילין כחול", חלבון ההיסטון (המאפיין תא זרע לא בשל), מכיוון שהינו עשיר בחומצת אמינו בשם ליזין, ייצבע בצבע כחול כהה בראש תא הזרע. בעוד שחלבון הפרוטאמין (המאפיין תא זרע בשל) , שהינו עשיר בחומצות האמינו ציסטאין וארגינין ייצבע בצבע אדום באזור ראש הזרע.
סיכום תוצאות :
בדיקת דגימה של כ 200 תאי זרע תחשב לא תקינה, באם % תאי הזרע הנצבעים בכחול (כלומר, תאי זרע עשירים בהיסטונים), יהיו מעל 25%.
בדיקת חלבון גרעיני כפי שנראית במיקרוסקופ במעבדה
הבדיקה מהירה וחשובה וניתן לבצעה במעבדת סייטוביט אנדרולוגיה מד, גם בשעות אחר הצהריים והערב.
