Kõik rakud sisaldavad geneetilist teavet, mis on kodeeritud spiraal-redelikujulises molekulis, mida nimetatakse DNA-ks. Taimed ja loomad on eukarüoodid, mis tähendab, et nende DNA on raku sees struktuuris, mida nimetatakse tuumaks.
DNA koosneb kahest suhkru-fosfaadist selgroost, mille külge on kinnitatud alused. Alused moodustavad omavahel heeliksi keskpunktis vesiniksidemeid. DNA-s on neli alust - adeniin, tümiin, guaniin ja tsütosiin, mida sageli lühendatakse kui A, T, C ja G. Aluste erinevad kombinatsioonid kodeerivad valkudes leiduvaid erinevaid aminohappeid. Genoomi osi, mis sisaldavad konkreetse valgu valmistamiseks kodeeritud juhiseid, nimetatakse geeniks.
Taimerakkudes sisalduv DNA talletub tuumas, raku sees olevas suures struktuuris. Tuuma ümbritseb kahekordne membraan aukudega, mida nimetatakse tuumapoorideks. Tuumapoorid moodustuvad valkude kompleksidest, mis reguleerivad pooride kaudu liiklemist, kontrollimaks teiste molekulide sisenemist ja väljumist.
Taimerakkudes olevad geenid transkribeeritakse RNA koopiateks, mida nimetatakse messenger RNA-deks või mRNA-deks. mRNA-d on sarnased DNA-ga, kuid neil on mitmeid olulisi erinevusi; need on üheahelalised, nende suhkru-fosfaadist selgroog sisaldab desoksüriboosi asemel viiesüsinikulist suhkruriboosi ja tümiini asemel urasiliidi. mRNA-sid modifitseeritakse, seejärel eksporditakse need läbi tuumapooride, et väljuda rakku, kus see on keeruline struktuurid, mida nimetatakse ribosoomideks, katalüüsivad valkude sünteesi, kasutades koodis kodeeritud juhiseid mRNA.
