مثل باقي الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا،تستخدم بدائيات النوى الحمض النووي المزدوج كمادة جينية. ومع ذلك،هذه الكائنات وحيدة الخلية تنظم وتخزن الحمض النووي بشكل مختلف. لا تحتوي الخلية بدائية النواة على نواة مرتبطة بالغشاء.بدلا من ذلك،فإن منطقة الهيولى،والنواة،تضم الجينوم بأكمله في حلقة واحدة وصبغي مزدوج قياسي. يكون الحمض النووي هنا قد جرح بإحكام،وملتف بقوة لتخزين فعال. بالإضافة إلى كامل الجينوم،فإن جزيئات الحمض النووي المزدوج،والبلازميدات،موجودة في الهيولى.أنها تتكاثر بشكل مستقل عن الخلية ويمكن أن تحتوي الجينات التي تمنح بقاء الخلية،مثل مقاومة المضاد الحيوي إذا تعرض لمضاد حيوي مثل الأمبيسلين.