Omkring centromeren er det mer tettpakket heterokromatin. Eukaryot DNA er pakket i nukleosomer hvor DNA tråden er tvunnet rundt en histonproteiner, en histon-oktamer (8 histoner: 2 av hver av de følgende H2A, H2B, H3 og H4). Det er plass til ca. 147 basepar rundt et nukleosom. DNA-tråden danner løkker som er festet til et kromosomstillas. Stillaset eller reisverket inneholder enzymer som topoisomerase II som deltar i superkveilingen av DNA-tråden og proteiner som opprettholder strukturen i kromosomet. Epigenetiske endringer kan påvirke strukturen av kromatin (DNA-protein). Heterokromatin er ofte metylert.
Kromosom (gr. chroma -farge; soma - kropp) - DNA i lineær trådformet nukleotidsekvens av gener omgitt av histonproteiner. Hos eukaryotene er kromosomene lineære med telomere i enden. Finnes i cellekjernen. Overfører arvelig informasjon fra en generasjon til den neste. Kromatin i DNA lager løkker og sløyfer med lengder på ca. 100 kilobaser festet til et kjernematriks av protein. I vanlige somatiske celler forekommer kromosomene ofte i par, og de to identiske kromosomene i hvert par kalles homologe. Homologe kromosomer danner par under reduksjonsdelingen (meiosen). Kromosomene varierer i form og størrelse, og blir korte og tykke når DNA-tråden kveiles opp. Centromeren er området hvor to kromatider er festet og er karakterisert av spesifikke korte DNA-sekvenser.
Området rundt en centromer på kromosomet kalles kinetokor, stedet hvor mikrotubuli fester seg og danner et mitotisk spindelapparat. Centromeren deler kromosomet opp i to armer. Hvis centromeren er midt på kromosomet kalles det metasentrisk, hvis centromeren er mot en av endene av kromosomet kalles det akrosentrisk og hvis helt i enden telosentrisk. I tillegg til centromeren kan kromosomene ha andre innsnøringer.
Enden av kromosomet kalles telomerer og har ofte en DNA-sekvens som er forskjellig fra resten av kromosomet. Telomerene lages av enzymet telomerase som er et ribonukleoprotein. Det klassiske bilde av to søsterkromatider i par under mitosen er det mest synlige stadiet av kromatin, i motsetning til interfasekromosomene er har en mer diffus struktur. Gener som befinner seg på samme kromosom er lenket. Virus og plasmider er ikke-kromosomale genetiske elementer.
Arter i slekt med hverandre har ofte lik rekkefølge av gener på kromosomet, synteni. Centromeren er en avsnøring av kromosomet med tandemrepetert DNA, og det er en pericentromer region med få gener i tilknytning til centromeren. Centromeren er der hvor søsterkromatidene møtes og blir koblet sammen og går ut som armer fra centromeren i begge retninger, og hvor det er flest gener. Enkelte kromosomer har spesifikke knuter med heterokromatin. Nukleolar organiserende region (NOR) finnes på noen kromosomer og inneholder gener som koder for ribosomalt RNA (rRNA). Nukleolus danner omkring NOR hvor ribosomene til cytosol blir satt sammen.
En telomer er enden av armene i et kromosom som beskytter enden som blir kortere for hver celledeling, og gjør også enden av kromosomet mindre klebrig. Hos planter består telomerene av repeterte sekvenser med TTTAGGG eller hos arter i aspargesorden (Asparagales) av TTAAGGG. Sistnevnte finnes også hos vertebrater. For hver DNA replikasjon forsvinner ca. 80 nukleotider i 5`- enden. Hvis det skjer brudd i et kromosom danner dette klebrige ender og disse må hindres i å binde seg til andre kromosomer. Telomerene deltar også i organiseringen og plasseringen av kromosomene i cellekjernen hvor kromosomene har faste plasser.
Kohesiner er proteiner deltar i sammenkobling av søsterkromatider under celledelingen. Kondensiner deltar i sammenpakking og kondensering av kromosomer når celler går inn i mitose.
Hos noen dyr, sopp og planter kan man finne ekstra B-kromosomer.
Kromosomer hos prokaryter
Bakterier er prokaryoter og disse har ikke organeller, Bakterie-DNA er organisert i en nukleoid som mangler histoner, og består av en lang dobbelttrådet superkveilet DNA. De to endene av dobbelttrådet DNA har kovalent bundet sammen slik at de danner en ringstruktur. Med et sirkulært kromosom unngår bakteriene bruk av telomerer i enden av kromosomene slik som hos eukaryotene. Hos bakteriene replikeres DNA fra en replikasjonsstart (ori) i to motsatte retninger fra startpunktet, og det dannes to replikasjonsgafler. De to halvdene eller armene av kromosomet kalles replikor. Replikasjonen er semikonservativ slik at det nydannete bakteriekromosomet inneholder en templattråd fra det opprinnelige kromosomet og en ny DNA-tråd.
Kjempekromosomer
Polytenkromosomer
Hos noen tovingete insekter (Diptera) som bananflue (Drosophila), fjæremygg (Chironomus) og Rhynchosciara det spesielt store kromosomer (lengre og tykkere, og seksarmete) i celler i spyttkjertlene kalt polytenkromosomer (gr. polys- mange; tainia - bånd) , oppdaget av Èduard-GèrardBalbiani i 1881. De sees når cellene ikke deler seg, i interfase. Polytenkromosomer er også funnet i collemboler (Collembola), ciliater (protozooer, Ciliophora), trofoblasten hos pattedyr, og antipodeceller i embryosekken hos bønner (Phaseolus vulgaris), suspensorceller under embryogenesen, og i tapetceller i pollensekkene hos vignabønner (Vigna unguiculata). Polytenkromosomer har en rekke mørke bånd (mye DNA og lite RNA) og lyse bånd (lite DNA, mye RNA). Polytenkromosomene blir dannet ved at det skjer gjentatt replikasjon i DNA, uten celledeling, og hvor kromatidene blir hengende sammen.
Lampekostkromosomer
I cellekjernen i plommerike oocyter hos virveldyr som amfibier, fisk, krypdyr (reptiler) og fugler, og i spyttkjertelcellene hos noen insekter kan det være store lampekostkromosomer, oppdaget av Walther Flemming i 1882. Lampekostkromosomene, som er større enn polytenkromosomene, har en hovedakse og lange sideløkker ut fra aksen. Løkkene består av DNA i et matriks med protein og RNA. Funksjonen er å lage RNA og protein i løkkene, og deltar i produksjon av plommemateriale.
Kromosomterritorium
Kromosomterritorium er spesifikke områder av cellekjernen hos eukaryoter hvor et kromosom er lokalisert. Hvert kromosom har sitt eget territorium omgitt av områder hvor det kan skje transkribering av gener.
Kjønnskromosomer
Pattedyr og fugl, og noen planter har egne kjønnskromosomer, og de andre kalles autosomer. De er dioke og de to kjønnene er på forskjellige individer. Hos mennesker har hunnen to X-kromosomer (XX) og hannen XY-kromosomer, og som derved i reduksjonsdelingen (meiose) danner to typer gameter, X eller Y. Anormale kombinasjoner av kjønnskromosomer er XO (Turners syndrom), XXY (Klinefelter syndrom), i tillegg til andre kombinasjoner som menn med XX festet til en liten Y, kvinne XY, men mangler en liten del. SRY-genet er en kjønnsbestemmende region på Y-kromosomet.