Η επιγενετική είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει καταστάσεις στις οποίες τα γονίδια εκφράζονται διαφορετικά, αν και το υποκείμενο DNA είναι το ίδιο. Για παράδειγμα, εάν κλωνοποιηθεί μια γάτα calico, ο κλώνος δεν θα μοιάζει φυσικά πανομοιότυπος, παρά το γεγονός ότι ο γενετικός κώδικας είναι ο ίδιος. Αυτό συμβαίνει επειδή η έκφραση των γονιδίων επηρεάζεται από την επιγενετική.
Κάποιος θα μπορούσε να σκεφτεί το γονιδίωμα ως ένα βιβλίο σχεδιαγραμμάτων, που εκθέτει μια σειρά από επιλογές με τη μορφή γονιδίων. Το επιγονιδίωμα μοιάζει με τον εργολάβο που περνά από το βιβλίο, αποφασίζοντας ποιες επιλογές θα συμπεριλάβει σε ένα σπίτι. Δύο διαφορετικοί εργολάβοι μπορούν να χτίσουν ριζικά διαφορετικά σπίτια από το ίδιο βιβλίο σχεδίων, με τον ίδιο τρόπο που δύο οργανισμοί με το ίδιο DNA μπορούν να φαίνονται πολύ διαφορετικοί.
Η επιγενετική παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών. Όταν ένα κύτταρο ωαρίου και σπερματοζωαρίων συναντώνται για πρώτη φορά για να σχηματίσουν έναν ζυγώτη και αρχίσουν να αναπαράγονται, μπαίνει στο παιχνίδι η επιγενετική, που λέει στα κύτταρα σε τι να εξελιχθούν. Τα κύτταρα των μαλλιών και του δέρματος, για παράδειγμα, έχουν ακριβώς το ίδιο DNA, αλλά το DNA εκφράζεται διαφορετικά για να δημιουργήσει δύο διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Η επιγενετική καθορίζει πώς θα εκφραστούν τα γονίδια. Επειδή συμβαίνει τόση κυτταρική διαφοροποίηση κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, το έμβρυο είναι επίσης πολύ ευάλωτο σε περιβαλλοντικούς παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την επιγενετική, όπως η κατάποση μιας τοξίνης που απενεργοποιεί ή ενεργοποιεί ένα γονίδιο.
Ένας αριθμός διεργασιών μπορεί να εμπλέκονται στην επιγενετική, συμπεριλαμβανομένης της μεθυλίωσης του DNA, στην οποία οι δομές συνδέονται με το DNA για να απενεργοποιήσουν συγκεκριμένα γονίδια, και την παρεμβολή RNA. Η γενετική έκφραση μπορεί να επηρεαστεί από την κληρονομικότητα, όπως όταν δύο άτομα με μπλε μάτια έχουν ένα παιδί με μπλε μάτια επειδή το επιγονιδίωμά τους προκαλεί την έκφραση του γονιδίου για τα μπλε μάτια και αυτό μεταδίδει αυτό το χαρακτηριστικό, και μπορεί επίσης να επηρεαστεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες, επειδή το περιβάλλον μπορεί να επηρεάσει το επιγονιδίωμα κάποιου.
Οι δίδυμες μελέτες, στις οποίες οι ερευνητές παρακολουθούν τη ζωή πανομοιότυπων διδύμων, μπορούν να αποκαλύψουν ενδιαφέρουσες πληροφορίες για την επιγενετική, επειδή επιτρέπουν στους ανθρώπους να δουν πώς μπορούν να αποκλίνουν γενετικά πανομοιότυποι οργανισμοί ως απάντηση σε περιβαλλοντικούς παράγοντες. Οι ερευνητές της επιγενετικής έχουν επίσης μελετήσει πράγματα όπως ο αντίκτυπος των περιβαλλοντικών τοξινών στην εγκυμοσύνη και το ιστορικό της επιγενετικής αλλαγής σε διάφορες οικογένειες και πληθυσμούς.
Οι αλλαγές στο επιγονιδίωμα μπορεί να προκαλέσουν την ανάπτυξη καρκίνων και άλλων ασυνήθιστων αναπτύξεων. Ορισμένες έρευνες δείχνουν επίσης ότι αυτές οι αλλαγές θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι αναστρέψιμες, γεγονός που θα μπορούσε να ανοίξει μια σειρά από νέες ιατρικές θεραπείες. Ενώ τα ήδη εκφρασμένα γονίδια δεν μπορούσαν να αλλάξουν, η θεραπεία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να αποτραπεί η περαιτέρω έκφραση ενός επιβλαβούς γονιδίου.