Le centromère est une région de contact sur chaque chromosome, où le kinétochore et les microtubules s'assemblent pour assurer une séparation fidèle des chromatides pendant l'anaphase de la division cellulaire. Dans la plupart des eucaryotes, le centromère est divisé en deux domaines de chromatine, le noyau centromère et la région péricentrique de l'hétérochromatine. Le noyau du centromère dans tous les eucaryotes contient une variante de l'histone de base H3, appelée protéine A du centromère ou CENP-A.

Avec les trois autres histones de la particule de cœur, H2A, H2B, H4, le CENP-A forme le nucléosome spécifique au centromère. Le domaine de repliage C-terminal fonctionnel du CENP-A est fortement conservé chez les eucaryotes. Cependant, la queue N-terminale de la protéine présente des variations significatives, tant en taille qu'en séquence.

Les cœurs du centromère de la levure Saccharomyces cerevisiae contiennent un seul nucléosome CENP-A attaché à un seul fuseau mitotique. Par conséquent, ils sont appelés centromères ponctuels. Cette région centrale du centromère est flanquée d'environ 125 paires de bases de séquences d'ADN péricentrique riches en AT.Cette région est caractérisée par des nucléosomes contenant un histone H3 méthylé.

La chromatine du centromère forme une structure tridimensionnelle pour exposer des nucléosomes contenant CENP-A pour interagir avec le kinétochore et les microtubules. En revanche, le noyau centromère des chromosomes humains a disposé alternativement des nucléosomes CENP-A et des nucléosomes H3 réguliers. Ces nucléosomes H3 réguliers sont diméthylés.

Ces blocs alternatifs peuvent couvrir jusqu'à cinq mégabases de long et contiennent en grande partie des séquences courtes et répétées D'ADN riche en AT appelées ADN alpha satellite, flanquées d'ADN d'hétérochromatine péricentrique. Le moment du chargement de CENP-A sur les nucléosomes varie également d'une espèce à l'autre. Par exemple, alors que chez l'homme il est chargé entre les phases anaphase et G1, chez les plantes, le chargement se produit à la fin de la phase G2.