Le noyau contrôle la synthèse des protéines dans le cytoplasme d'une cellule dans le sens où les codes génétiques contenus dans le noyau déterminent la séquence d'acides aminés qui sont assemblés pour construire les protéines. C'est le seul aspect de l'assemblage des protéines directement contrôlé par le noyau, tandis que d'autres mécanismes et structures dans la cellule sont responsables de la détection des protéines nécessaires. Le noyau sert de base de données de codes protéiques.
Le noyau cellulaire est un assemblage de chromosomes enroulés entourés d'une membrane. Les chromosomes, à leur tour, sont des groupes d'un grand nombre de gènes, dont chacun est composé de nombreux nucléotides. Chaque séquence de trois nucléotides est un codon, qui indique un seul acide aminé. Cependant, lorsqu'ils sont enroulés, les chromosomes sont inactifs et illisibles par la machinerie cellulaire. Les capteurs chimiques dans la cellule doivent être activés, indiquant le besoin d'une protéine ou d'une autre, pour que le noyau commence à fonctionner.
Une fois que les sens chimiques de la cellule indiquent le besoin d'une protéine, certaines molécules voyagent jusqu'au noyau. Ces molécules provoquent le déroulement du chromosome nécessaire, le rendant accessible à la lecture. La double hélice de l'ADN est divisée, exposant les nucléotides nécessaires d'un côté, puis lue, produisant une copie inversée sous forme d'ARN. C'est cet ARN qui est transporté vers la machinerie d'assemblage des protéines dans le cytoplasme.
