ABSTRACT Mammalian sperm exhibit an unusual and heavily-compacted genomic packaging state. In addition to its role in organizing the compact and hydrodynamic sperm head, it has been proposed that sperm chromatin architecture helps to program gene expression in the early embryo. Scores of genome-wide surveys in sperm have reported patterns of chromatin accessibility, histone localization, histone modification, and chromosome folding. Here, we revisit these studies in light of recent reports that sperm obtained from the mouse epididymis are contaminated with low levels of cell-free chromatin. In the absence of proper sperm lysis we readily recapitulate multiple prominent genome-wide surveys of sperm chromatin, suggesting that these profiles primarily reflect contaminating cell-free chromatin. Removal of cell-free DNA, along with appropriate lysis conditions, are required to reveal a sperm chromatin state distinct from most previous reports. Using ATAC-Seq to explore relatively accessible genomic loci, we identify a landscape of open loci associated with early development and transcriptional control. Histone modification and chromosome folding studies also strongly support the hypothesis that prior studies suffer from contamination, but technical challenges associated with reliably preserving the architecture of the compacted sperm head prevent us from confidently assaying true localization patterns for these epigenetic marks. Together, our studies strongly argue that our knowledge of mammalian chromosome packaging remains largely incomplete, and motivate future efforts to more accurately characterize genome organization in mature sperm.

ABSTRACT During mammalian reproduction, sperm are delivered to the female reproductive tract bathed in a complex medium known as seminal fluid, which plays key roles in signaling to the female reproductive tract and in nourishing sperm for their onwards journey. Along with minor contributions from the prostate and the epididymis, the majority of seminal fluid is produced by a somewhat understudied organ known as the seminal vesicle. Here, we report the first single-cell RNA-seq atlas of the mouse seminal vesicle, generated using tissues obtained from 23 mice of varying ages, exposed to a range of dietary challenges. We define the transcriptome of the secretory cells in this tissue, identifying a relatively homogeneous population of the epithelial cells which are responsible for producing the majority of seminal fluid. We also define the immune cell populations – including large populations of macrophages, dendritic cells, T cells, and NKT cells – which have the potential to play roles in producing various immune mediators present in seminal plasma. Together, our data provide a resource for understanding the composition of an understudied reproductive tissue with potential implications for paternal control of offspring development and metabolism.