Nukleosomi so delci v DNK, ki so odgovorni za zbijanje in transkripcijo ter lahko nosijo tudi dedne informacije. Vsak nukleosom ima premer približno 10 nm in je sestavljen iz pramenov DNK, ki so spiralno ovite okoli jedra preprostega proteina, imenovanega histon. Nukleosomi se nahajajo v jedru celice in ko so vezani na DNK, tvorijo eno od sedmih oblik kromatina.
Ko se nukleosomi pritrdijo na verige DNK kot ponavljajoče se podenote, je struktura podobna “nivi kroglic”. Medtem ko je v tej obliki, DNK poteka aktivno transkripcijo, proces, skozi katerega se DNK pretvori v RNA. DNK se ne pretvori neposredno v beljakovine, da bi se izognili napakam in kontaminaciji.
Struktura nukleosoma je osredotočena na histonski protein. Histon je preprosta beljakovina z visoko koncentracijo aminokislin, ki so osnovni gradniki genov. Vsako histonsko jedro vsebuje pare vsake od štirih vrst histonskih proteinov, ki tvorijo histonski oktomer. Oktomera histonskega oktomera ovije 146 baznih parov DNK v superhelikalni obliki, ki skupaj tvorijo nukleosom.
Nukleosomi so “embalaža” DNK v jedru celice, struktura podpisa pa določa dostopnost DNK. Kemikalije, ki so odgovorne za transkripcijo, se ne morejo povezati s kromatinom, če je na poti nukleosom, zato morajo transkripcijski proteini nukleosom najprej popolnoma izločiti ali ga drsati vzdolž molekule DNK, dokler kromatin ni izpostavljen. Ko se ta del DNK prepiše v RNA, se nukleosomi lahko vrnejo na prvotno lokacijo.
Če bi se DNK v vsakem jedru sesalca raztegnila v ravno črto, bi bila dolga približno dva metra, vendar je jedro celice sesalca le 10 mikrometrov v premeru. Kompleksno zgibanje nukleosomov omogoča, da se DNK prilega jedru. Videz “kroglic na vrvici” izvira iz “povezovalne” DNK, ki povezuje vsak nukleosom, da tvori vlakno s premerom približno 10 nm. V prisotnosti histona H1 lahko ponavljajoče se verige nukleosomov tvorijo verige s premerom 30 nm z veliko bolj gostom razmerjem pakiranja. Prisotnost H1 v jedru nukleosoma ima za posledico višjo učinkovitost pakiranja, saj sosednji proteini reagirajo tako, da sprožijo zaporedja zlaganja in zanke, ki omogočajo, da je v tako majhnem paketu toliko informacij. Še danes natančen mehanizem pakiranja, ki ga sprožijo nukleosomi, ni popolnoma razumljen.