RNA
Noto soprattutto per il suo ruolo come messaggero che si occupa di trasferire le informazioni genetiche dal DNA alle "fabbriche" di proteine all'esterno del nucleo cellulare, l'RNA si sta rivelando sempre più importante nell’ epigenetica. Attualmente sono noti due tipi di RNA "epigenetico", si tratta di frammenti di RNA molto piccoli, detti RNA interferenti (siRNA), e frammenti molto grandi non codificanti (ncRNA). I siRNA partecipano alla definizione di una configurazione "chiusa" in alcuni punti del genoma, soprattutto nelle sequenze di DNA ripetute nei centromeri, e altrove. Per quanto riguarda i ncRNA, alcuni di essi hanno un ruolo nello stabilire una configurazione "aperta" in determinate aree del genoma, mentre altri sono responsabili della configurazione "chiusa", in aree specifiche o anche in un intero cromosoma. Vi sono esempi in cui, per la trasmissione della memoria della configurazione "aperta" o "chiusa" attraverso la divisione cellulare, è necessaria una produzione continua di uno di questi RNA. Quindi in questa veste gli RNA possono essere considerati segnali epigenetici.

Il nucleosoma
Il nucleosoma è formato da quattro proteine istoniche nucleari e consiste nella struttura all'interno della quale è racchiuso il DNA nel nucleo. È possibile modificare le proteine istoniche in vari punti, aggiungendo o eliminando piccoli gruppi chimici, definiti acetili, metili e fosfati, o gruppi proteici di dimensioni più grandi, definiti ubiquitine. Queste modifiche cambiano la natura del nucleosoma in un modo che influisce, fra l'altro, sull'"apertura" o la "chiusura" della cromatina. I dati attuali suggeriscono che combinazioni specifiche di modifiche istoniche possano essere interpretate come un codice, determinando, ad esempio, se il gene associato debba essere attivato o disattivato. Si ritiene che questo processo coinvolga una serie di fattori in grado di riconoscere una determinata modifica presente in una posizione specifica di un determinato istone e di legarsi ad essa. Oltre alle modifiche, esistono anche molte varianti istoniche, correlate a uno dei quattro istoni principali, ma con proprietà specifiche, che contribuiscono ad esempio ad aprire o chiudere maggiormente un nucleosoma. Infine esiste un istone linker, chiamato H1, il quale riveste un ruolo importante nel definire quanto strettamente siano aggregati i nucleosomi. Le modifiche e le varianti istoniche sono agenti cruciali nei processi epigenetici in tutti gli organismi.

Metilazione del DNA
Il DNA è costituito da quattro basi che rappresentano le quattro lettere del codice genetico: adenina, citosina, guanina e timina. A volte a una base si aggiungono piccoli gruppi chimici chiamati metili, i quali apportano un ulteriore livello di informazione. Negli organismi superiori (ossia non nei batteri) la metilazione è in gran parte limitata alla citosina. La citosina metilata si associa alla formazione di cromatina "chiusa" e quindi alla repressione genica. Si ritiene che a questo processo partecipino una serie di fattori in grado di riconoscere la base modificata e di legarsi ad essa. La metilazione della citosina sembra essersi sviluppata come forma di difesa contro elementi di DNA invasori chiamati trasposoni. Da allora è divenuta un meccanismo di regolazione epigenetica dei geni. Una caratteristica importante della metilazione è la possibilità di riprodurla fedelmente durante il processo di replicazione del DNA, ovvero quando le cellule raddoppiano i loro cromosomi per prepararsi alla divisione. Ciò fornisce un ottimo esempio di come le informazioni epigenetiche vengono trasmesse da una generazione di cellule all'altra. La metilazione del DNA si trova in molti, ma non i tutti gli organismi superiori.