表观遗传学是指具有遗传性的DNA序列的独立过程，该过程可以调节基因的表达。表观遗传修饰控制遗传编码过程和细胞分化，尤其是在小鼠造血发育中其所起的在分化过程中对特定靶基因的动态调节作用。研究人员发现，与造血分化中基因表达的变化一致的是，正常的DNA甲基化模式也出现在特定造血谱系的分化过程中。如想象中那样，特定的造血细胞需要基因的启动子，启动子通常是祖细胞分化而来，基因主要为其维持干细胞或祖细胞状态，如(MEIS1) 和A9 (HOXA9)同源基因，发生越来越多的甲基化差异。
　　DNMT3A和DNA甲基化
　　DNMT3A是哺乳动物甲基化转移酶谱家族中的一员，它对DNA的CpG二核苷酸添加甲基胞嘧啶。LEY和他的同事首次在AML的成年患者中发现了DNMT3A的体细胞突变，他们对有正常细胞遗传的AML人类样本进行了全基因组测序。他们发现了22％的AML病人发生了DNMT3A的突变，并与复发的危险性相关。另一项样本量达489例AML的研究表明，DNMT3A突变导致更糟糕的预后并降低了整体生存率。值得引起注意的是，大多数的DNMT3A突变导致蛋白质产物的截断（无义突变或移码突变）或者发生在一个单一的氨基酸上――R882。R882的突变发生在近60％的DNMT3A突变中（37/62），并且降低了催化活性和DNA亲和力。
　　TET2和DNA羟甲基化
　　TET家族蛋白首先被发现于TET1克隆，这是伴随t(10;11)(q22;q23)的AML病例MLL一起出现的克隆。最近的研究表明，TET蛋白(TET1C3)是Fe（Ⅱ）和α?α-酮戊二酸依赖性酶，能够催化5-MC变为5-HMC。TET2的失活突变和体细胞突变是在染色体4q24最小区域内的MPN和MDS中确定的，其基于损失-映射杂合度缺失来实现。TET2突变发生在10-20％的MPN和MDS病例中，以及7-23％的AML病例中。虽然临床相关的研究结果尚未得到统一，但在最大的研究中发现，TET2突变导致风险良好、正常核型的AML患者预后较差，而研究未能在MPN和MDS患者中得出一致结论。
　　体外研究表明，shRNA介导的TET2表达沉默导致造血分化功能受损。在近期的研究中发现，TET2基因敲除的小鼠模型还会引起MDS类症状，包括红系祖细胞增多。这些研究中的表型差异，可能是由于对TET2研究的不同方法导致。值得关注的是，
　　IDH1和IDH2：
　　IDH1 and IDH2催化了一个十分重要的步骤，它们通过Krebs循环将以柠檬酸通过NADP+依赖性途径转化为α-酮戊二酸。IDH1在细胞质和过氧化物酶体重发挥作用，而IDH2则在线粒体内。IDH1突变首次在全基因组测序中被发现，并在149例胶质瘤样本证实存在12％的IDH1突变。IDH1突变也在软骨肉瘤、胆管癌、大肠癌、甲状腺癌等疾病中存在。肿瘤相关的IDH1和IDH2突变是发生于三个高度保守的精氨酸残基上：IDH1?-R132, IDH2?-R172 和IDH2?-R140。发生IDH1和IDH2突变的AML患者血清2-HG水平显著升高，提示2-HG是IDH-突变型AML的生物标记物。
　　除了TET家族，其他依赖α?酮戊二酸的酶，也同样会被2-HG所抑制。尤其是组蛋白赖氨酸甲基化酶的jumonji家族（JMJC），它能够使组蛋白的赖氨酸9和36甲基化，已经被证明能够被2-HG抑制。其他α-酮戊二酸依赖的加氧酶包括参与缺氧敏感、胶原生物合成、脂质合成和DNARNA甲基化的酶。TET2突变直接影响TET2的功能，而2?-酮戊二酸依赖性酶是受损的IDH1和IDH2突变导致，这可以解释髓系恶性肿瘤的TET2和IDH1/IDH2突变谱和相关性的差别。
　　组蛋白修饰酶的突变
　　EZH2基因突变与髓系恶性肿瘤的PRC2基因缺损。Polycomb组蛋白（PcG）是转录抑制因子，是调节细胞的分化并维持细胞在不同环境中的功能的关键。PcG至少需要两个不同的配合物来发挥作用，PRC1和PRC2。这些复合物在脊椎动物的发育中发挥着极为重要的作用。PcG蛋白复合物通过特定的翻译后组蛋白修饰启动和维持转录沉默。PRC2复合体由四个核心成员：EZH1和EZH2，胚胎的外胚层发展（EED），zeste同源基因12（SUZ12）和RbAp48蛋白（也被称为RBBP4）。相反的，PRC1更多地被认为是在果蝇和哺乳动物之中，基于核心PRC1复合体基因复制的不同配合物的集合。哺乳动物的PRC1复合物被认为是由两个核心成员RING1A和RING1B与下列之一：BMI1，mel18（也被称为pcgf2）或NSPc1蛋白（也被称为pcgf1）组成。最常被用来解释人类恶性肿瘤发病机制的PcG成员是EZH2――PRC2复合物酶的组成成分。EZH2是一个H3K27甲基转移酶。EZH2基因的同系物EZH1也有类似的酶活性，根据细胞的不同，两种成分对控制PRC2功能的作用是不同的。目前为止，EZH1表达的突变或者改变都未在人类恶性肿瘤中发现。相反，野生型EZH2表达在多种上皮恶性肿瘤都很常见，EZH2表达的增加已被证明是由，至少部分由于特定的microRNA包括Mir―101的转录抑制。最近，在生发中心-弥大B细胞淋巴瘤中已经确认了体细胞杂合子EZH2激活突变对Y641基因位点的影响。尽管激活淋巴瘤EZH2突变的生物影响还不是很清楚，但生化研究已经表明，Y641基因位点会增加H3K27的甲基化和二甲基化，无论H3K27的单甲基化功能是否受损。最后，PRC2介导的转录抑制也在最近被确定为是导致早幼粒细胞白血病(APL)的重要致病原因。