המבנה הגנטי שנמצא בתוך הגרעין של כל תא

בגרעין התא שוכן ה- DNA של התא, שהוא בצורת כרומוזומים. עם זאת, הכרומוזומים לובשים צורות שונות בהתאם לתא שעושה התא. ה- DNA הוא החומר הגנטי בגרעין, אך הכרומוזומים עשויים יותר מאשר רק DNA. הכרומוזומים נוצרים כאשר ה- DNA נכרך סביב חלבונים מסוימים ואז נארז לסיבים עבים יותר על ידי סוגים אחרים של חלבונים. חלבונים אלה אורזים ומפרקים דנ"א על ​​סמך האם התא מנסה לקרוא את ההוראות ב- DNA ליצירת חלבונים חדשים או פשוט להזיז את הכרומוזומים מבלי לשבור אותם.

תא יכול להתקיים בשלבים שונים של מה שמכונה מחזור התא. למחזור התא שני שלבים עיקריים, אינטראפאזה ומיטוזה. במהלך שלב, DNA ארוז כסיבים דקים ארוכים. במהלך המיטוזה, ה- DNA נארז כמבנים קצרים ועבים דמויי אצבעות. Interphase הוא שלב ההכנה שבמהלכו קוראים את ההוראה ב- DNA לייצור חלבונים חדשים. זהו גם השלב שבו תא יוצר עותק מה- DNA שלו. האירועים המתרחשים במהלך השלבים הם לקראת חלוקת תאים, או מיטוזה. מיטוזה היא השלב בו התא מתפצל לשני תאים ומחלק באופן שווה את ה- DNA שלו.

במהלך המיטוזה, אומרים שהכרומוזומים מתמצים, כלומר ה- DNA ארוז היטב בחלבונים למבנים עבים. אצל בני אדם, כרומוזומים מעובה נראים כמו איקסים עבים. לפני תחילת המיטוזה, התא כבר יצר עותקים חדשים של כל אחד מהכרומוזומים שלו. עם זאת, עותקים חדשים אלה נותרים צמודים לכרומוזום המקורי. תא מפריד חייב להיות מסוגל להוציא את הכרומוזומים המועתקים מלבד העותקים המקוריים, וכך מחולק ה- DNA באופן שווה כאשר תא אחד מתחלק לשניים. קל יותר לנוע בכרומוזומים מעובים בתוך תא מבלי לשבור את ה- DNA.

במהלך שלב, הכרומוזומים אינם צריכים להיות ארוזים היטב מכיוון שהם נמשכים פיזית פה ושם. בנסיבות אלה, הכרומוזומים נפרקים לחוטים ארוכים ודקים של DNA העטופים בחלבונים הנקראים היסטונים. היתרון של פריקת ה- DNA במידה זו הוא שלחלבונים שקוראים את ההוראות ב- DNA יש מקום לתפוס את ה- DNA. ברגע שהם יושבים פיזית על DNA, הם חותכים את ה- DNA ויוצרים עותק של המידע ב- DNA לסוג של מולקולה הנקראת RNA שליח (mRNA).

הגרעין מכיל DNA, הנושא את המידע הגנטי לייצור מכונות החלבון של התא. עם זאת, הגרעין מכיל גם משהו שנקרא הגרעין, שהוא המבנה הגדול ביותר בגרעין התא. כמו הכרומוזומים, הגרעין מכיל מידע גנטי. עם זאת, מולקולות ה- DNA בגרעין אינן נושאות מידע ליצירת חלבונים, אלא לייצור מה שמכונה RNA ריבוזומלי. ריבוזומים הם מכונות היברידיות שעשויות גם מחלבונים וגם מ- RNA. ההוראות להכנת ה- RNA בריבוזומים מתבצעות על ידי DNA שנמצא בגרעין.