真核细胞修饰 DNA的主要途径是胞嘧啶(c）在5位上的甲基化反应。5-甲基胞嘧啶通常位于鸟嘌呤（G）的旁边。可见 GC顺序最容易被甲基化。在刚刚完成复制的 DNA分子中只有母链（模板链）是甲基化的。新生 DNA链的甲基化在母链的指导下进行。用限制酶进行分析的结果表明在不转录的DNA中的GC有 70%以上是甲基化的，而在表达活性高的DNA中，GC顺序只有20～30%是甲基化的。这意味着DNA甲基化的作用也是一种基因调控手段。
蛋白质也可以被修饰，修饰作用包括乙酰化、磷酸化等。除了组蛋白和染色体DNA牢固结合以外，许多非组蛋白也可以和 DNA相结合，对这些蛋白质的修饰作用同样能改变它们与 DNA的结合方式，并改变染色质和核小体的结构，从而影响基因的转录活性。某些非组蛋白成分还能和激素相结合而激活某些基因。此外，RNA聚合酶也可以由于被修饰而改变活性。