כמו אורגניזמים מורכבים יותר, פרוקריוטים משתמשים ב-DNA כפול תילים כחומר הגנטי שלהם. עם זאת, חד תאיים אלו הם אורגניזמים מאורגנים ומאחסנים DNA אחרת. לתא הפרוקריוט אין גרעין קרום אמיתי.במקום השטח של הציטופלסמה, הנוקלאיד, מאחסנים את כל הגנום שלהם בלולאה אחת. וכרומוזום כפול תקועים. DNA כאן הוא פצע חזק, מפותל מאוד, לאחסון יעיל.בנוסף לגנום המלא, מולקולות DNA כפולות תקועים קטן יותר, פלסמידים, קיימים בציטופלסמה. הם משתכפלים באופן עצמאי מהתא והוא יכול להכיל גנים המעניקים הישרדות תאים כמו התנגדות אנטיביוטית אם נחשף לאנטיביוטיקה כמו אמפיצילין.