Nucleosomes hình thành các cấu trúc chặt chẽ, có mái che để bảo vệ DNA trong khi vẫn đủ linh hoạt để cho phép polymerase truy cập vào DNA. Nucleosomes cũng thay đổi hoạt động di truyền, đóng một vai trò trong việc xác định sự biểu hiện của các đặc điểm di truyền.
Nuclesomes thực hiện một nhiệm vụ nghịch lý, bảo vệ DNA khỏi bị hư hại và nhiễm bẩn đồng thời cho phép polymerase phiên mã RNA thông tin và sao chép DNA khi tế bào phân chia. Các nhà khoa học không hoàn toàn hiểu được làm thế nào các hạt nhân có thể duy trì ổn định và không bị biến đổi cùng một lúc, theo Phòng nghiên cứu Tin sinh học có cấu trúc. Nghiên cứu cho thấy rằng nucleosome có thể giãn ra một phần trong quá trình đọc, cho phép các protein đọc thông tin di truyền từng vòng một.
Các nhà khoa học hiểu rõ hơn vai trò của các hạt nhân trong biểu hiện gen hơn là cơ chế kiểm soát truy cập. Mỗi nucleosome chứa tám protein histone liên kết chặt chẽ với DNA. Không giống như hầu hết các protein khác, protein histone không có hình dạng cầu mà thay vào đó có một cái đuôi dài. Đuôi này có thể bao gồm gần một phần tư chiều dài của một protein histone. Đuôi histone vươn ra phía ngoài đối với các nucleosom lân cận và liên kết chúng lại với nhau, tạo thành một liên kết chặt chẽ làm cho các enzym điều hòa suy yếu để tạo điều kiện cho gen biểu hiện. Cách thức mà liên kết nucleosom chịu trách nhiệm làm cho các trình tự gen cụ thể dễ tiếp cận hơn các trình tự gen khác.
