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2018 年 7 月 6 日，表观遗传领域的开拓者之一 Danny Reinberg 在 Science 发表了观点（Perspectives）文章[4]，就“哪些组蛋白修饰可以遗传及其机制”进行了探讨。以下对该文的核心观点进行了梳理。
染色质的两种状态
未修饰的组蛋白带正电，而 DNA
带负电，两者通过静电作用结合在一起形成核小体；组蛋白与邻近的核小体之间也具有静电作用，因此在默认情况下，染色质应该是致密压缩的（异染色
质，heterochromatin），基因整体上处于抑制状态。而无论是DNA
的复制、转录还是修复，都需要染色质处于开放状态（常染色质，euchromatin），那么问题来了，染色质是怎么打开的呢？
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表观遗传学的基础：
染色质状态包括基因处于活性状态的常染色质（euchromatin）和基因处于抑制状态的异染色质（heterochromatin）
在同一细胞核中，相同的遗传物质可以保持不同的“开”或“关”的状态，但其背后的机制所知甚少。
图 1. 细胞学上可见的活性染色质（常染色质）和抑制性染色质（异染色质）状态。图中显示了两个来源于雄鼠体细胞的处于细胞间期的细胞核，左边的细胞核中的 DNA 呈现出广阔的非致密的染色，而右边的细胞核呈现出具有典型的异染色质核（黑色的点），而且通过 DAPI 染色，AT 富集的重复序列可见。此外，在核周围的致密染色的 Barr 体（一个失活的 X 染色体）被单独标注出来。
2.1 DNA 甲基化
早在 1948 年，DNA 碱基的化学修饰就已被检测到（编者注：这早于1953年DNA双螺旋结构的发现）；在 20 世纪 70 年代中期，Holiday 和 Pugh 就提出了 DNA 甲基化（特别是 5-甲基胞嘧啶）在基因调控中的作用。到了 1980 年，DNA 甲基化和基因抑制的联系被建立，同一时期也发现了 CpG 岛。5-氮杂胞苷（也称为 2'-脱氧-5-氮杂胞苷，后称为地西他滨）是第一种“表观遗传药物”，它能够阻断 DNA 甲基化，用于改变成纤维细胞系的基因表达和表型。此后不久， Feinberg 和 Vogelstein 报道了癌症中全基因组 DNA 低甲基化；十年后，肿瘤抑制基因的局部 DNA 高甲基化也被报道出来。这些发现为 DNA 甲基化的“酶学”理论（enzymology of DNA methylation）提供了令人信服的证据。小鼠 DNA 甲基化转移酶1（DNMT1）的成功纯化与克隆，以及 Dnmt1 突变小鼠的构建和分析向着这一理论迈出了重大一步。同一时期，第一个 DNA 甲基结合蛋白 MeCP2 被鉴定出来。时至今日，DNA 甲基化和 5-甲基胞嘧啶（被认为是“第五个碱基”）已经被确立为许多生物体内关键的表观遗传学机制。