تحتوي جميع الخلايا على معلومات وراثية مشفرة في جزيء على شكل سلم حلزوني يسمى DNA. تعتبر النباتات والحيوانات حقيقيات النوى ، مما يعني تخزين الحمض النووي الخاص بها في بنية داخل الخلية تسمى النواة.
يتكون الحمض النووي من عمودين فقريين من السكر والفوسفات مع قواعد متصلة بكل منهما. تشكل القواعد روابط هيدروجينية مع بعضها البعض عبر مركز اللولب. توجد أربع قواعد في الحمض النووي - الأدينين والثايمين والجوانين والسيتوزين ، وغالبًا ما يتم اختصارها كـ A و T و C و G. مجموعات مختلفة من القواعد ترمز إلى الأحماض الأمينية المختلفة الموجودة في البروتينات. تسمى أقسام الجينوم التي تحتوي على تعليمات مشفرة لصنع بروتين معين بالجين.
يتم تخزين الحمض النووي في الخلايا النباتية في النواة ، وهي بنية كبيرة داخل الخلية. النواة مغلفة بغشاء مزدوج به ثقوب تسمى المسام النووية. تتكون المسام النووية من مجمعات من البروتينات التي تنظم حركة المرور عبر المسام للتحكم في دخول وخروج الجزيئات الأخرى.
يتم نسخ الجينات الموجودة في الخلايا النباتية إلى نسخ RNA تسمى messenger RNAs أو mRNAs. تشبه mRNAs الحمض النووي ولكنها تظهر العديد من الاختلافات الرئيسية ؛ هم أحاديو تقطعت بهم السبل ، يحتوي العمود الفقري للسكر والفوسفات على ريبوز السكر المكون من خمسة كربون بدلاً من الديوكسيريبوز ، كما أنها تحتوي على اليوراسيل الأساسي بدلاً من الثايمين. يتم تعديل mRNAs ثم تصديرها من خلال المسام النووية للخروج إلى الخلية ، حيث تكون معقدة ستعمل الهياكل التي تسمى الريبوسومات على تحفيز تخليق البروتينات باستخدام التعليمات المشفرة في مرنا.