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Nella maggior parte degli organismi, il nucleo, un organello legato alla membrana, ospita il DNA della cellula. Questo è vero per tutte le cellule eucariotiche, compreso l’uomo. Tuttavia, un gruppo significativo di organismi unicellulari, i procarioti, non hanno questa caratteristica distintiva. Invece, il loro materiale genetico fluttua liberamente nel citoplasma.
La presenza o l'assenza di organelli legati alla membrana è la distinzione principale tra eucarioti (piante, animali, funghi e protisti) e procarioti (batteri e archaea). Le cellule procariotiche non contengono un nucleo; il loro DNA è confinato in una regione chiamata nucleoide, che non è circondata da una membrana. Nonostante ciò, il nucleoide è protetto dalla membrana plasmatica della cellula e, in molti batteri, da una parete cellulare rigida.
Nelle cellule procariotiche, il DNA esiste tipicamente come un singolo cromosoma circolare compattato da proteine simili agli istoni e dal superavvolgimento. La mancanza di un involucro nucleare consente una rapida trascrizione e replicazione, il che è vantaggioso in ambienti fluttuanti.
Comprendere queste differenze strutturali è essenziale per campi che vanno dalla microbiologia alla biotecnologia, poiché la presenza o l'assenza di un nucleo influenza la regolazione genetica, le strategie di replicazione e la fisiologia generale della cellula.
