Важным событием процесса оплодотворения является преобразование ядра спермия в мужской пронуклеус. У морского ежа ядро спермия имеет коническую форму.
Хроматин ядра, содержащий специфические спермийные гистоны (SpH1, SpH2), сильно конденсирован. После попадания ядра спермия в цитоплазму яйцеклетки оно утрачивает свою оболочку. Sp-гистоны фосфорилируются и заменяются «гистонами стадии дробления» (CS-гистоны, cleavage stage). В результате этой замены в хроматине восстанавливается обычная длина нуклеосомного повтора (210 нуклеотидов), хроматин деконденсируется, и таким образом создаются необходимые предпосылки для возобновления репликации ДНК и транскрипции РНК.
Одновременно с преобразованием структуры хроматина происходит сборка ламинов и возникает новая ядерная оболочка. Образовавшееся гаплоидное ядро, готовое к осуществлению матричных процессов, называют мужским пронуклеусом. Его объем у морского ежа в 15 раз превышает объем ядра спермия. Оболочка мужского пронуклеуса имеет сложный состав. В ее образовании участвуют элементы и материнской и отцовской природы: сохранившиеся везикулы ядерной оболочки спермия и эндоплазматической сети яйца, и отчасти компоненты мембраны, синтезированные de novo. Преобразование ядра спермия в мужской пронуклеус — многоступенчатый процесс. Условия этого превращения успешно исследуются в опытах по микроинъекции изолированных ядер мужских гамет в ооциты разных стадий созревания, до и после оплодотворения. В такого рода экспериментах было показано, в частности, что развитие мужского пронуклеуса не зависит от концентрации Са2+. но требует определенного уровня pH.