El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta, aunque en todas las células eucariotas, el ADN se empaqueta aún más, gracias a su unión con las histonas. En el caso de los espermatozoides, las cadenas de ADN se unen a otro tipo de proteínas, llamadas protaminas. Gracias a esta asociación podemos distinguir distintos niveles de empaquetamiento:
- Primer nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 100 Å. Es conocido como "collar de perlas". Está constituida por la fibra de ADN de 20 Å (doble hélice) asociada a histonas, las cuales son proteínas básicas de baja masa molecular. Este collar de perlas se encuentra en el núcleo durante la interfase del ciclo celular de todas las células eucariotas, menos en los espermatozoides. Estructuralmente esta fibra de cromatina está constituida por una sucesión de nucleosomas. Cada uno de estos está formado por un octámero de histonas y por una fibra de ADN de 200 pares de bases de longitud. El ADN que hay entre un octámero y el siguiente se denomina ADN espaciador.
- Segundo nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 300 Å. Se le conoce como "solenoide". Se forma por el enrollamiento sobre sí misma de la fibra de cromatina de 100 Å condensada. En cada vuelta hay seis nucleosomas y seis histonas que se agrupan entre sí y constituyen el eje central de la fibra de 300 Å. Durante la interfase, en el núcleo se encuentra la mayor parte de la cromatina, la eucromatina, en forma de fibras de 100 Å. En cambio, en los cromosomas, el nivel más bajo de empaquetamiento es de la fibra de 300 Å.
- Tercer nivel de empaquetamiento. La fibra de 300 Å forma una serie de bucles, denominados dominios estructurales en forma de bucle, de entre 20000 y 70000 pares de bases de longitud. Estos bucles quedan estabilizados por un andamio proteico o armazón nuclear. Muchas veces se encuentran enrollados sobre sí mismos formando prominencias de unos 600 Å de grosor.
- Niveles superiores de empaquetamiento. La fibra de 300 Å tan solo consigue reducir la longitud de la fibra de ADN de 20 Å entre unas 35 o 40 veces. En cambio, el grado de empaquetamiento en la fase de división es de entre 100 y 1000 veces, y en los cromosomas es de casi 10000.
