在原核生物如大腸桿菌基因組中,rRNA基因一共是七套;在真核生物中rRNA基因的重復次數更多。在真核生物基因組中18S和28S,rRNA基因是在同一轉錄單位中,低等的真核生物如酵母中,5SrRNA也和18S,28SrRNA在同一轉錄單位中;而在高等生物中,5SrRNA是單獨轉錄的,而且其在基因組中的重復次數高于18S和28S基因。和一般的中度重復順序不一樣,各重復單位中的rRNA基因都是相同的。rRNA基因通常集中成簇存在,而不是分散于基因組中,這樣的區域稱為rDNA,如染色體的核仁組織區(nucleolus organizer region)即為rDNA區。18S和28SrRNA基因構成一個轉錄單位。從轉錄單位上轉錄下來的rRNA前體經過酶切成為18S和28SrRNA。在哺乳動物和兩棲動物中,18S和28SrRNA之間一同被轉錄下來的間隔區經過加工成為5.8SrRNA(在大腸桿菌中該區含有tRNA序列)。rRNA前體的其它部份被降解成核苷酸。真核生物中每個轉錄單位約長7-8kb(在哺乳動物中長13kb),其中編碼rRNA的部份占70-80%(哺乳動物中只占50%左右)。一個rRNA基因簇(rDNA簇)含有許多轉錄單位,轉錄單位之間為不轉錄的間隔區,該間隔區由21-100bp片段組成的類似衛星DNA的串聯重復順序。轉錄單位和不轉錄的間隔區構成一個rDNA重復單位。由于不轉錄的間隔區中類似衛星DNA的串聯重復次數不一樣,因此,在不同生物及同種生物的不同rDNA重復單位之間不轉錄間隔區的長短相差甚大。非洲爪蟾的rDNA簇中,由類似衛星DNA的重復序列交替排列構成。5'端為一固定長度的獨特順序;后面的重復區域是由97bp的重復單位組成;另外兩個重復區域是由60bp或81bp的重復單位構成;由于每個重復區域中重復單位的重復次數在不同的rDNA重復單位中不一樣,因而造成不同的不轉錄間隔區的長短不一。另外兩個固定長度的區域稱為Bam島(因為這兩個片段的分離是采用BamHI酶消化制備的)。Bam島的后半部與轉錄單位前面的序列(含有啟動子)相似;另外在60/81bp的重復區域中也有類似的序列。根據這些結構特點,有人認為不轉錄的間隔區可能在轉錄單位的轉錄起始中起著重要作用。rDNA的重復單位在許多動物的卵子形成過程中進行大量復制擴增,如爪蟾在擴增前有rDNA重復單位500個,在從卵母細胞前身(oocyteprecursor)發展到卵母細胞過程中(3周時間),rDNA的重復單位可擴增400倍,每個細胞核的核仁數增加到幾百個。擴增rDNA的過程是采用滾環式復制方式在核仁區進行的,擴增的DNA不納入到染色體中,而是包含在核區。卵母細胞成熟后,大量的rDNA由于失去了存在的意義而逐漸降解。在卵子形成的過程中rDNA大量擴增的目的,就是為了產生大量的rRNA,組裝成核糖體,用于合成大量的蛋白質,以滿足受精后發育的需要。在大多數真核細胞中5SrRNA基因和18S,28SrRNA基因不屬于一個轉錄單位。5SrRNA基因在基因組中亦呈串聯重復排列成基因簇。其結構在非洲爪蟾中研究得最為清楚。在爪蟾體細胞中5SrRNA基因約有500拷貝,而在卵細胞中5S基因可重復20000多次。這大概是為了和卵細胞中大量擴增的28S和18S基因相統一。在爪蟾中發現有幾種5SrRNA基因。最主要的一種其結構形式與18S、28S基因相似,即5S基因與非轉錄間隔區相間排列,組成一個重復單位。每個重復單位的5'端是含有A-T豐富區的一段49bp長的G-C豐富區;下面跟是120bp的5SrRNA基因;后面又是一段 并不轉錄的序列,而且與前面的5S基因比較有9個點突變,因此稱為這段基因為假基因(pseudo gene)。盡管假基因不被轉錄,但在5S基因簇中總是有等量的5S基因和它的假基因。
在卵細胞中還有一個次要的5SrRNA基因,與主要的5S基因在序列上有一定和差異,在結構上與主要的5S基因相似,但整個重復單位長只有350bp,而且間隔區與主要的5S基因完全不一樣。
人類的rRNA基因位于13,14,15,21和22號染色體的核仁組織區,每個核仁組織區平均含有50個rRNA基因的重復單位。5SrRNA基因似乎全部位于1號染色體(1q42-43)上,每單倍體基因組約有1000個5SrRNA基因。tRNA基因的清確重復次數比較難以估計。在非洲爪蟾中約有300個拷貝由tRNAmet,tRNAphe,tRNATrp及其它tRNA基因組成的3.18kb的串聯重復單位。而在人體單倍基因組中約有1000-2000個tRNA基因,為50-60種rRNA編碼,每種平均重復20-30次。