Il nucleo controlla la sintesi proteica nel citoplasma di una cellula, nel senso che i codici genetici contenuti nel nucleo determinano la sequenza di amminoacidi che vengono assemblati per costruire le proteine. Questo è l'unico aspetto di assemblaggio di proteine controllato direttamente dal nucleo, mentre altri meccanismi e strutture nella cellula sono responsabili della rilevazione di quali proteine sono necessarie. Il nucleo funge da database di codici proteici.
Il nucleo cellulare è un insieme di cromosomi arrotolati circondati da una membrana. I cromosomi, a loro volta, sono gruppi di un gran numero di geni, ognuno dei quali è composto da molti nucleotidi. Ogni sequenza di tre nucleotidi è un codone, che indica un singolo amminoacido. Tuttavia, quando sono arrotolati, i cromosomi sono inattivi e illeggibili dalle macchine cellulari. I sensori chimici nella cellula devono essere attivati, indicando la necessità di una proteina o di un'altra, affinché il nucleo inizi a funzionare.
Una volta che i sensi chimici della cellula indicano la necessità di una proteina, alcune molecole viaggiano nel nucleo. Queste molecole fanno srotolare il cromosoma necessario, rendendolo accessibile per la lettura. La doppia elica del DNA viene suddivisa, esponendo i nucleotidi necessari su un lato e quindi leggendo, producendo una copia invertita sotto forma di RNA. È questo RNA che viene trasportato al meccanismo di assemblaggio delle proteine nel citoplasma.
