Toutes les cellules contiennent des informations génétiques codées dans une molécule en forme d'échelle en spirale appelée ADN. Les plantes et les animaux sont des eucaryotes, ce qui signifie que leur ADN est stocké dans une structure à l'intérieur de la cellule appelée noyau.
L'ADN se compose de deux squelettes sucre-phosphate avec des bases attachées à chacun. Les bases forment des liaisons hydrogène entre elles au centre de l'hélice. Il y a quatre bases trouvées dans l'ADN - adénine, thymine, guanine et cytosine, souvent abrégées en A, T, C et G. Différentes combinaisons de bases codent pour différents acides aminés présents dans les protéines. Les sections du génome qui contiennent des instructions codées pour fabriquer une protéine particulière sont appelées gène.
L'ADN des cellules végétales est stocké dans le noyau, une grande structure à l'intérieur de la cellule. Le noyau est enveloppé d'une double membrane percée de trous appelés pores nucléaires. Les pores nucléaires sont formés par des complexes de protéines qui régulent le trafic à travers le pore pour contrôler l'entrée et la sortie d'autres molécules.
Les gènes des cellules végétales sont transcrits en copies d'ARN appelées ARN messagers ou ARNm. Les ARNm sont similaires à l'ADN mais présentent plusieurs différences clés; ils sont monocaténaires, leur squelette sucre-phosphate contient le sucre ribose à cinq carbones au lieu du désoxyribose et ils contiennent la base uracile au lieu de la thymine. Les ARNm sont modifiés puis exportés à travers les pores nucléaires pour sortir dans la cellule, où le complexe des structures appelées ribosomes vont catalyser la synthèse de protéines en utilisant les instructions codées dans le ARNm.