Генетический аппарат, или нуклеоид, является эквивалентом ядра у бактерий. У прокариот это более компактное образование (диаметром око ло 2 нм), занимающее центральную область в цитоплазме и не отделенное от нее мембраной.

ДНК прокариот имеет существенные отличия в структурной органи зации от эукариотной ДНК: нуклеоид бактерий не имеет ядерной оболоч ки, ядрышка и основных белков (гистонов).

Вся ДНК клетки (и хромосомная, и плазмидная) образует геном клетки. В течение роста клетки и еѐ деления прокариотная хромосома ко пируется обычным полуконсервативным способом прежде, чем произой дет еѐ распределение по дочерним клеткам. Однако процессы мейоза и ми тоза у прокариот отсутствуют. Репликация и сегрегация (разделение) про кариотной ДНК координируются мембраной, возможно мезосомами. Обычно в бактериальной клетке содержится одна хромосома, но часто в экспоненциально растущей культуре количество ДНК может достигать массы 3, 4, 8 и более хромосом. Нередко в клетках при действии на них определенных факторов (температуры, рН среды, ионизирующего излуче ния, солей тяжелых металлов, некоторых антибиотиков и др.) происходит образование множества копий хромосомы. При устранении воздействия этих факторов, а также после перехода в стационарную фазу в клетках, как правило, обнаруживается по одной копии хромосомы.

Нуклеоид выявляется в световом микроскопе после окраски специфическими для ДНК методами по Фельгену или Гимзе.

На электронных микроскопических фотографиях ультратонких срезов бактерий нуклеоид имеет вид светлых зон с фибриллярными, нитевидными структурами ДНК. Несмотря на отсутствие ядерной мембраны, нуклеоид довольно четко отграничен от цитоплазмы.

Длина молекулы в развернутом виде может достигать более 1 мм, то есть почти в 1000 раз превышать длину бактериальной клетки. Длительное время считали, что в распределении нитей хромосомы бактериальной ДНК не прослеживается никакой закономерности. Однако, если исходить из то го, что молекула ДНК образует беспорядочный клубок, трудно объяснить процесс репликации и последующее распределение образовавшихся хро мосом по дочерним клеткам. Было установлено, что хромосомы прокариот представляют собой высокоупорядоченную структуру, имеющую констан ту седиментации 1300 2000S для свободной и 3200 7000S для связанной с мембраной формы. В том и другом случае часть ДНК в этой структуре представлена системой из 20 100 независимо суперспирализованных пе тель. В обеспечении суперспирализованной организации хромосом участ вуют молекулы РНК. Хромосомы большинства прокариот имеют молеку лярную массу в пределах 110 310 Да. В группе микоплазм генетиче ский материал представлен молекулами, имеющими наименьшее для клеточных организмов количество ДНК 0,4109 0,8109 Да, а наибольшее содержание ДНК обнаружено у нитчатых цианобактерий 8109 Да.

Молекула ДНК несет множество отрицательных зарядов, поскольку каждый фосфатный остаток содержит ионизированную гидроксильную группу. У эукариот отрицательные заряды нейтрализуются образованием комплекса ДНК с основными белками гистонами. В клетках подавляю щего большинства прокариот не обнаружено гистонов, поэтому нейтрали зация зарядов осуществляется взаимодействием ДНК с полиаминами (спермином и спермидином), а также с ионами Mg2+ . В последнее время у некоторых архебактерий и цианобактерий обнаружены гистоны и гистоно подобные белки, связанные с ДНК. Содержание пар оснований А+Т и Г+Ц в молекуле ДНК является постоянным для данного вида организма и слу жит важным диагностическим признаком. У прокариот молярная доля ГЦ в ДНК колеблется в очень широких пределах: от 23 до 75 %.