Tutte le cellule viventi contengono materiale genetico codificato nell’iconica struttura a doppia elica del DNA. Nelle piante, come negli altri eucarioti, questo DNA è alloggiato in modo sicuro all'interno di un compartimento specializzato chiamato nucleo.
Il DNA è composto da due catene principali zucchero-fosfato collegate da coppie di basi legate da legami idrogeno. Le quattro basi – adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C) – si combinano per codificare le sequenze di aminoacidi delle proteine. I segmenti genetici contengono le istruzioni specifiche per costruire singole proteine.
Il nucleo è un organello prominente, delimitato da una membrana, circondato da un involucro a doppio strato punteggiato da pori nucleari. Questi pori sono complessi proteici che controllano meticolosamente l'importazione e l'esportazione di molecole, garantendo un'adeguata comunicazione nucleare-citoplasmatica.
I geni vengono trascritti in RNA messaggero (mRNA). A differenza del DNA, l’mRNA è a filamento singolo, contiene ribosio invece del desossiribosio e sostituisce l’uracile (U) con la timina. Dopo la trascrizione, l'mRNA viene processato e trasportato fuori dal nucleo attraverso i pori. Nel citoplasma, i ribosomi traducono la sequenza dell'mRNA in proteine funzionali.