RNA
Hoewel het meest bekend in zijn rol als boodschapper waarmee genetische informatie van het DNA naar eiwitfabriekjes (ribosomen) buiten de celkern wordt overgebracht, wordt RNA ook steeds meer gezien als een sleutelfiguur in het epigenetische verhaal. Op dit moment kennen we twee typen ‘epigenetisch’ RNA: hele kleine RNA’s, geheten microRNA's, en hele grote niet-coderende RNA’s met de naam ncRNA (non coding RNA). De microRNA’s zijn betrokken bij het tot stand brengen van een ‘gesloten’ structuur op sommige plekken, met name bij DNA-reeks herhalingen, die worden aangetroffen bij centromeren en elders in het genoom. Van de ncRNA’s zijn sommige betrokken bij het tot stand brengen van een ‘open’ structuur in bepaalde gebieden van het genoom, terwijl andere dienen als makers van de ‘gesloten’ structuur in specifieke gebieden of zelfs over een heel chromosoom. Er zijn gevallen waarbij het doorgeven van het geheugen van de ‘open’ of ‘gesloten’ structuur in delende cellen vraagt om een onafgebroken productie van een van deze RNA’s, en daarom kunnen de RNA’s beschouwd worden als deelnemers aan epigenetische markering.

Het nucleosoom
Vier basis histon-eiwitten (H2A, H2B, H3 en H4) vormen samen het nucleosoom, een structuur die wordt gebruikt om het DNA in de kern te verpakken. Histon-eiwitten kunnen op een aantal verschillende plekken worden aangepast door toevoeging of verwijdering van kleine chemische verbindingen, zoals acetyl-, methyl- en fosfaatgroepen, of grotere peptiden, zoals ubiquitylgroepen. Als gevolg van deze veranderingen wordt de aard van het nucleosoom gewijzigd: het chromatine kan hierdoor meer ‘open’ of meer ‘gesloten’ raken. Er zijn aanwijzingen dat een specifieke combinatie van histon-eiwitmodificaties als een code kan worden gelezen, waardoor bijvoorbeeld te zien is of het betrokken gen uit of aan zou moeten staan. Waarschijnlijk is hierbij sprake van een groep factoren die een bepaalde modificatie, op een bepaalde plaats en van een bepaald histon, herkennen en zich vervolgens hieraan binden. Behalve histon-modificaties zijn er ook ‘variante’ histonen, verwant aan een van de vier basis histon-eiwitten maar met specifieke eigenschappen, die bijvoorbeeld helpen om het nucleosoom meer ‘open’ of ‘gesloten’ te maken. Verder heeft een vijfde histon-eiwit, het verbindingshiston H1, een belangrijke rol bij het reguleren van het samenpakken van nucleosomen. Histon-modificaties en histon-varianten zijn centrale spelers in epigenetische processen bij alle organismen.

DNA methylering
DNA is opgebouwd uit de vier basen adenine, cytosine, guanine en thymine, weergegeven met de respectieve letters A, C, G en T van de genetische code. Soms wordt een kleine molecuulgroep toegevoegd, een zogeheten methylgroep, die extra informatie met zich meedraagt. Bij hogere organismen (dus niet bij bacteriën) blijft methylering grotendeels beperkt tot de base cytosine. Gemethyleerd cytosine wordt in verband gebracht met de vorming van ‘gesloten’ chromatine en daardoor met het uitschakelen van genen. Men denkt dat hierbij factoren betrokken zijn die de gemodificeerde base herkennen en zich eraan binden. Cytosine methylering is waarschijnlijk van oorsprong ontstaan als een ‘verdediging’ tegen zwervende DNA-reeksen, genaamd transposons. Vervolgens werd het ook door organismen gebruikt als een mechanisme voor epigenetische genregulatie. Een belangrijk kenmerk van DNA methylering is dat het markeringspatroon getrouw kan worden gekopieerd tijdens het proces van DNA-replicatie, als cellen hun chromosomen verdubbelen om zich gereed te maken voor celdeling. Het is een mooi voorbeeld van epigenetische informatie die wordt doorgegeven van de ene celgeneratie naar de volgende. DNA methylering vindt plaats bij vele, maar niet alle, hogere organismen.