Nukleosomy tworzą zwarte, chronione struktury, które chronią DNA, pozostając wystarczająco elastyczne, aby umożliwić polimerazie dostęp do DNA. Nukleosomy modyfikują również aktywność genetyczną, odgrywając rolę w określaniu ekspresji cech genetycznych.
Nuklesomes wykonują paradoksalne zadanie, chroniąc DNA przed uszkodzeniem i zanieczyszczeniem, jednocześnie pozwalając polimerazie na transkrypcję informacyjnego RNA i replikując DNA, gdy komórka się dzieli. Naukowcy nie do końca rozumieją, w jaki sposób nukleosomy mogą pozostać stabilne i labilne w tym samym czasie, zgodnie z Research Collaboratory for Structural Bioinformatics. Badania sugerują, że nukleosom może częściowo się zrelaksować w procesie czytania, umożliwiając białkom odczytywanie informacji genetycznej po jednej pętli na raz.
Naukowcy rozumieją rolę, jaką nukleosomy odgrywają w ekspresji genów lepiej niż mechanizm kontroli dostępu. Każdy nukleosom zawiera osiem białek histonowych ściśle wiążących się z DNA. Białka histonów, w przeciwieństwie do większości innych białek, nie mają kształtu kulistego, ale mają długi ogon. Ten ogon może stanowić prawie jedną czwartą długości białka histonowego. Ogon histonu dociera na zewnątrz w kierunku sąsiednich nukleosomów i łączy je ze sobą, tworząc ścisłe wiązanie, które osłabiają enzymy regulatorowe w celu ułatwienia ekspresji genów. Sposób, w jaki wiążą się nukleosomy, jest odpowiedzialny za uczynienie określonych sekwencji genów bardziej dostępnymi niż inne.