染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、核小體定位和接近 DNA 進(jìn)行的基因轉(zhuǎn)錄在很大程度上由組蛋白控制。每個(gè)核小體 由兩個(gè)相同的亞基組成，每個(gè)亞基含有四個(gè)組蛋白：H2A、H2B、H3 和 H4。同時(shí)，H1 作為連接組蛋白，起到穩(wěn)定核小體間 DNA 的作用，但不屬于核小體的組成部分。

組蛋白經(jīng)過(guò)不同形式的翻譯后修飾（PTM），致使其與 DNA 的相互作用受到影響。一些修飾破壞了組蛋白-DNA 相互作用，導(dǎo)致核小體解旋。在這種開(kāi)放的染色質(zhì)構(gòu)象（稱為常染色質(zhì)）中，DNA 可以與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物結(jié)合，隨后基因激活。相反，加強(qiáng)組蛋白-DNA 相互作用的修飾會(huì)產(chǎn)生一種緊密排列的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，稱為異染色質(zhì)。在這種緊湊的形式中，轉(zhuǎn)錄復(fù)合物無(wú)法接近 DNA，導(dǎo)致基因沉默。因此，染色質(zhì)重塑復(fù)合物對(duì)組蛋白的修飾改變了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因激活。

已發(fā)現(xiàn)的不同類型的組蛋白修飾至少有 9 種。乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化是大家了解的，而 N-乙酰葡萄糖胺糖基化、瓜氨酸化、巴豆酰化和異構(gòu)化近期才發(fā)現(xiàn)，還有待深入研究。每種修飾都是 通過(guò)一組特定的酶將修飾基團(tuán)添加到組蛋白氨基酸殘基上或從組蛋白氨基酸殘基上去除的。

總之，這些組蛋白修飾組成了所謂的組蛋白密碼，而組蛋白密碼決定了局部基因組區(qū)域的轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。 檢查特定區(qū)域或整個(gè)基因組的組蛋白修飾，可以揭示基因激活狀態(tài)，啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和其他基因調(diào)控 元件的位置。