유전학
현대 유전학의 핵심 개념은 유전자이다. 유전자는 전체 게놈 서열 가운데 DNA의 일정 구간을 이루는 염기서열의 배열이다. DNA는 뉴클레오타이드들이 이중 나선의 형태로 결합되어 있는 것으로 DNA 복제를 통하여 유전형질을 다음 세대로 전달한다. 또한 세포에서 DNA의 역할은 단백질을 형성하여 생물이 생장하고 활동할 수 있도록 하는 것이다. DNA에서 전사된 전령 RNA의 코돈은 각각 하나의 아미노산과 대응하며, 이렇게 전사된 RNA에 의해 결합된 아미노산에 의해 단백질이 형성된다. 단백질은 효소, 근육, 세포질 등 생물을 이루고 있는 가장 중요한 요소이다.
DNA 메틸화
DNA 메틸화는 일반적인 유기체적 진화와 세포적 변이를 위해 결정적 부분이다. DNA 메틸화는 안정적으로 세포에서 유전자 표현형을 변화 시킨다. 그래서 세포는 "그들이 어디에 원래 있었는지 기억하는 것" 또는 유전자 표현형을 감소시키는 것을 할 수 있게 된다. 예를 들면, 태아가 발현하는 동안 이자섬(pancreatic islets)으로 남도록 프로그램된 세포들은 유기체의 일생 동안 그들이 이자섬으로 남아 있도록 지속적인 신호를 보내지 않더라도 이자섬으로 남아있는다. DNA 메틸화는 일반적으로 접합자(zygote, 쉽게 말해서, 사람으로 치면 정자와 난자가 합쳐진 형태) 생성 과정에서 사라지고, 발현 과정에서 차후의 세포 분화를 통해서 다시 생성된다. 하지만, 가장 최신의 연구는 접합자에서 메틸 그룹이 사라지는 것보다는 수산기화(hydroxylation)가 되는 것을 보인다. 몇몇 유전자 표현형을 제어하는 메틸화 변화들은 유전될 수 있고 후성 유전적 제어라고 불린다.