Các phân tử DNA liên kết nhiều loại protein chủ yếu là protein histone hình thành nên các nucleosome – đơn vị cấu trúc của nhiễm sắc thể, chuỗi nucleosome cuộn xoắn nhiều bậc giúp nhiễm sắc thể co ngắn 15000 đến 20000 lần so với chiều dài của DNA. Nhờ đó, 46 phân tử DNA của tế bào người (với tổng chiều dài khoảng 2 m) có thể nằm trong nhân (với kích thước khoảng 5 - 20 µm) và dễ dàng di chuyển về hai cực trong nguyên phân, giảm phân.