โครโมโซมในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ มีสารพันธุกรรมที่เป็น DNA วงแหวนซึ่งไม่รวมอยู่กับโปรตีน มีส่วนที่เป็นอินทรอนอยู่น้อย การลอกแบบ DNA และการแสดงออกของยีนมีทั้งที่เป็นอิสระจากนิวเคลียสและทำงานร่วมกัน นอกจากนี้ในการสร้างโปรตีนยังใช้ทริปเพลทโคดอนรวมทั้งวิธีการอ่านที่ต่างออกไปจาก DNA ในนิวเคลียส
ภาพที่ 1 แผนที่ยีนของโครโมโซมในไมโตคอนเดรียของมนุษย์ ซึ่งมียีนที่สร้างโปรตีนสำคัญหลายชนิด
เช่น ไซโตโครมซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการหายใจ
ภาพที่ 2 ทริปเพลทโคดอนที่เป็นรหัสของกรดอะมิโนของ DNA ในไมโตคอนเดรีย แตกต่างจากที่พบในนิวเคลียส
ภาพที่ 3 การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในไมโตคอนเดรียโดยผ่านทางแม่
ภาพที่ 4 แผนที่ยีนของโครโมโซมในคลอโรพลาสต์ของข้าวโพด ซึ่งมียีนที่สร้างโปรตีนสำคัญหลายชนิด
เช่น ยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง
ภาพที่ 5 การแสดงออกของยีนในคลอโรพลาสต์อาศัยโปรตีนที่ได้จากการแสดงออกของยีนในนิวเคลียส