Os touros que são utilizados nas centrais de reprodução são considerados como normospérmicos, mas o rendimento a campo entre eles pode diferir em até 40%. Sugere-se que análises convencionais de sêmen não sejam capazes de predizer a capacidade fecundante real dos gametas, criando a necessidade de avaliar outros parâmetros que permitam identificar a fertilidade real dos touros. O status da cromatina espermática é relevante para a manutenção da fertilidade do espermatozoide, pois este carrega a informação genética paterna necessária para uma correta fertilização e o desenvolvimento embrionário subsequente. A cromatina espermática trata-se de uma estrutura composta por DNA ligada fortemente a nucleoproteínas, principalmente à protamina 1 (PRM1) e protamina2 (PRM2). Entre os mamíferos, existe uma relação ideal (PRM1:PRM2) para uma adequada compactação do DNA espermático, caso contrário a fertilidade é comprometida. Em espermatozoides humanos e murinos, a expressão da PRM1 e PRM2 é relacionada com o nível de fertilidade. A protaminação dos espermatozoides bovinos era atribuída somente à Protamina 1 até a recente identificação da Protamina 2 em espermatozoides maduros. Portanto, este trabalho objetivou determinar as possíveis relações entre PRM1 e PRM2 em touros Nelore e Angus de diferente fertilidade a campo. Cada unidade experimental (touro) foi representada por um “pool” de 4 partidas diferentes e submetida ao ensaio de suscetibilidade da cromatina espermática (SCSA modificado), teste de Cromomicina A3 (CMA3) e quantificação absoluta dos transcritos para os genes PRM1, PRM2 e TNP1 por meio de qPCR. Os resultados demonstraram que não houve diferença significante entre os grupos de alta e baixa fertilidade para nenhuma das raças para as análises consideradas. Dentro do grupo dos Nelore, a quantificação absoluta do número de cópias dos transcritos da PRM1 e PRM2 permitiu estabelecer uma relação PRM1:PRM2 de1: 0,079 para o grupo de alta fertilidade e 1: 0,007 para os de baixa fertilidade. Nos Angus, foi observado uma relação 1: 0,27 para os touros de alta fertilidade e 1: 0,016 para os de baixa. Na sequência, foi realizada uma análise de interação entre raças, na qual os ejaculados dos touros Nelore apresentaram maior número de cópias de transcritos de PRM1 (Nelore=0,986±0,39; Angus=0,052±0,012) e de células com deficiência de protaminação (Nelore=0,259 ±0,033 ; Angus= 0,078 ±0,019). Contraditoriamente, os ejaculados dos touros Angus apresentaram maior quantidade de espermatozoides com suscetibilidade à fragmentação (Nelore=0,338±0,292; Angus= 1,7505±0,185). Foi observada uma relação entre PRM1:PRM2 de 1: 0,074 para os ejaculados dos touros Nelore e 1: 0,23 para os Angus. Os resultados observados neste trabalho não permitiram explicar a diferença de fertilidade entre touros de diferentes raças agrupados por fertilidade; no entanto, foram observadas diferenças na relação de transcritos de protamina (PRM1 e 2) nos espermatozoides de touros Nelore e Angus, que podem refletir no aparecimento de células com deficiência de protaminação e mais susceptíveis à fragmentação de DNA.

Bulls that are used in breeding centers are considered normospermic, despite the fertility rates can differ up to 40%. It is suggested that conventional semen analyzes are not able to predict the real fertilizing capacity of the spermatozoa, creating the need to evaluate other parameters that allow the identification of fertile bulls. The status of sperm chromatin is relevant for the maintenance of sperm fertility, as it carries the paternal genetic information, which is necessary for correct fertilization and subsequent embryonic development. Sperm chromatin is a structure composed of DNA tightly bound to Protamine1 and Protamine2. Among mammals, there is an ideal ratio (PRM1:PRM2) for an adequate compaction of sperm DNA, otherwise fertility is compromised. In human and murine sperm, the expression of PRM1 and PRM2 is related to the level of fertility. Protamine in bovine sperm was attributed only to Protamine 1 until the recent identification of Protamine 2 in mature sperm. Therefore, this work aimed to determine the possible relationships between PRM1 and PRM2 in Nellore and Angus bulls of different sire conception rates (SCR). Each experimental unit (bull) was represented by a “pool”of 4 different batches and submitted to the sperm chromatin susceptibility test (SCSA adapted), Chromomycin A3 analysis (CMA3) and absolute quantification of transcripts for PRM1, PRM2 and TNP1 genes through qPCR. High and low fertility groups were similar (p> 0,05) for all analysis considered, regardless of breed. Within the Nellore group, the absolute quantification of the copy number of the PRM1 and PRM2 transcripts allowed us to establish a PRM1:PRM2 ratio of 1:0.079 for the high fertility group and 1:0.007 for the low fertility group. In Angus, a ratio of 1:0.27 was observed for bulls with high fertility and 1:0.016 for the low fertility. Also, an interaction analysis between breeds was performed, in which the ejaculates of Nellore bulls had a higher number of copies of PRM1 transcripts (Nellore=0.986±0.396; Angus=0.052±0.012) and more cells with protamine deficiency (Nellore =0.259 ±0.033; Angus=0.078 ±0.019). In contrast, the ejaculates of Angus bulls had a greater amount of sperm with susceptibility to fragmentation (Nellore=0.338 ±0.292; Angus= 1.7505±0.185). A relationship between PRM1:PRM2 of 1:0.074 for the ejaculates from Nellore bulls and 1:0.23 from Angus bulls was observed. The results from this work could not explain the difference in fertility between bulls of different breeds grouped by fertility rate; however, we observed differences in the ratio of protamine transcripts (PRM1 and 2) in spermatozoa from Nellore and Angus bulls, which could reflect in the appearance of cells with protamine deficiency and more susceptible to DNA fragmentation.