Le génome eucaryote est formé d’un matériel nucléaire et d’un matériel extranucléaire présent dans les organites semi-autonomes comme les mitochondries et les chloroplastes.
Le génome nucléaire est composé de chromosomes linéaires plus ou moins condensé sous forme d’euchromatine ou d’hétérochromatine associée à des protéines histones. Ce génome contient quelques milliers à quelques dizaines de milliers de gènes, sous forme de séquences uniques ou moyennement répétées comme les gènes codant les histones ou les ARNr, et de nombreuses séquences très répétées, comme les microsatellites et les transposons. L’essentiel du génome nucléaire est formée de séquences non codantes, bien que l’essentiel semble être transcrit.
Ce morcèlement du génome se retrouve aussi dans l’organisation d’un gène : ce dernier est constitué d’un promoteur et de séquences régulatrices plusieurs kilobases en amont ou en aval de ce promoteur et d’une séquence transcrite contenant des
régions 5’ et 3’ non traduites 5’UTR et 3’UTR), ainsi que des introns, éliminés par épissage) et des exons.
Le génome extranucléaire est constitué de chromosomes circulaires avec essentiellement des séquences codantes uniques, sans introns. Ce génome compact est homologue aux chromosomes bactériens, ce qui est en faveur d’une origine endosymbiotique de ces organites. En outre, de nombreux transferts de gènes ont eu lieu du génome des organites vers le génome nucléaire.
