Development of methods for multi-omic analysis of DNA methylation and chromatin architecture in single cells

Salk Institute For Biological Studies, La Jolla CA

Investigators

Linked publications & trials

Abstract

  Project Summary/Abstract  Chromatin organization and epigenomic modifications such as cytosine methylation play instrumental roles  in gene regulation during human development and in healthy and disease states. Although the genome is  nearly identical in each cell in the human body, chromatin conformation and cytosine DNA methylation are  highly dynamic across cell types and during development. Previous studies showed that chromatin looping  can be regulated by cytosine methylation. However, our current state of knowledge of the interactions  between chromatin organization and DNA methylation is built on analyzing cultured cells and bulk tissues.  The interaction between cell-­type specific chromatin looping and methylation in heterogeneous tissues  remain largely unexplored. This project will develop single-­cell multi-­omic methods to jointly analyze  chromatin conformation and cytosine methylation from the same cell. The methods will lead to high quality  cell-­type specific chromatin conformation maps of human tissue, and the analysis of the relationship  between chromatin conformation and cytosine methylation. If successful, the proposed methods will greatly  facilitate the study of gene regulation in complex human tissues and in heterogeneous diseases such as  cancer.   Â