Le nucléosome est un complexe d’ADN et de protéines (les histones) qui constituent, chez les eucaryotes, l’unité de base de la chromatine. Il représente le premier niveau de compaction de l’ADN. En contrôlant l’accessibilité du double-brin d’ADN, il est directement impliqué dans la régulation de plusieurs processus nucléaires comme la transcription, la réplication ou la réparation de l’ADN.

Leur rôle n’a été compris que récemment. Les nucléosomes rendent chaque segment d’ADN plus ou moins accessible aux enzymes qui transcrivent les gènes et modulent leur expression. Ainsi, plus une portion d’ADN est méthylée, plus la molécule est compacte, et moins les gènes, inaccessibles, peuvent être exprimés. Au contraire, plus les histones sont acétylées et plus les gènes sont accessibles. Méthylation de l’ADN et acétylation des histones sont des « marques épigénétiques ».