Un nucléosome est constitué d'une double hélice d'ADN gauchère qui est enroulée autour de protéines centrales appelées histones. Les nucléosomes sont l'unité de base de l'emballage d'ADN utilisée pour stocker l'information génétique dans le noyau d'une cellule eucaryote.
Dans le noyau des cellules eucaryotes, le génome d'un organisme est contenu dans les chromosomes de l'organisme. Les chromosomes sont constitués d'unités répétitives appelées nucléosomes. Chaque nucléosome est constitué de 147 paires de bases d'ADN disposées en double hélice gauche. Le brin d'ADN s'enroule autour d'une protéine octomère d'histone. Chaque particule de noyau de nucléosome est séparée par environ 80 paires de bases d'ADN de liaison.
La protéine histone est composée de huit protéines. Il existe deux copies de chacune des quatre protéines histones : l'histone 2A, l'histone 2B, l'histone 3 et l'histone 4. L'histone 1 existe en tant que protéine de liaison des histones et est associée à l'entrée et à la sortie de l'ADN en se liant à l'ADN de liaison. L'histone 1 sert à aider à lier les nucléosomes afin de compacter davantage la chromatine. Les queues des protéines histones dépassent et peuvent être modifiées par différentes enzymes de modification des histones en tant que signaux pour les fonctions de transcription, de réplication et de réparation de l'ADN. La méthylation, l'acétylation et la phosphorylation sont les types de modifications les plus courants.