نواة (خلية)
تحتوي النواة على معظم المادة الوراثية الموجودة في الخلية، منتظمة على شكل جزيئات خطية طويلة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين DNA على شكل معقد بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من البروتينات، مثل الهستونات، لتُشَكِّل الكروموسومات أوالصبغيات. الجينات أوالمورثات المحمولة على هذه الكروموسومات أوالصبغيات، تُشَكِّل معاً المجموع الوراثي أوالجينوم، وتأخذ هذه الجينات هذه البنية لتعزيز وظيفة الخلية. تحافظ النواة على وجود الجينات معاً وتحافظ على سلامتها، وتتحكم كذلك في أنشطة الخلية من خلال تنظيم التعبير الجيني، وبالتالي فإن النواة تُعتَبَرُ مركزالتحكم في الخلية. الهياكل الرئيسية التي تُشَكِّلُ النواة هي الغلاف النووي، وهوغشاء مزدوج يُغلِّف النواة ويعزل محتوياتها عن الهيولى الخلوية أوالسيتوبلاسما الخلوية، وكذلك المصفوفة النووية (التي تتضمن الصفيحة النووية) وهي شبكة من الألياف التي تمنح النواة دعماً ميكانيكياً، كالهيكل الخلوي الذي يدعم الخلية ككل.
جين
بالنسبة للإنسان فتحتوي نواة الخلية في الكرموسومات على الدنا الذي يتكون من 3 مليار زوجا قاعديا ؛ هذا في حين أن الجينات وهي المسؤولة عن تركيب الجسم وأعضائه والنمو والبلوغ وتكوين البروتينات المختلفة والإنزيمات ذات الوظائف المتعددة فيبلغ عددها 22.500 جين ؛ وهي موزعة على 46 من الكروموسومات في الإنسان ، ومجموعهم يشكل الدنا. إذا حدث خلل في تركيب أحد الجينات من الممكن أن تكون له عواقب وخيمة على سلامة وصحة الفرد. يختلف طول الجينات إلى حدود كبيرة ، فبعضها له طول يصل إلى مئات الأزواج القاعدية وأخرى قد يصل طولها إلى آلاف من الأزواج القاعدية. وهي تقوم بإنتاج أنواع مختلفة من البروتينات والإنزيمات الازمة لتكوين الجسم والقيام بالوظائف الحيوية. بين الجينات على الدنا توجد آلاف من أزواج القواعد لا يزال البحث في دراستها جاريا ، فهي تبدو حاليا كما لو لم يكن لها وظيفة.