Abstract We present Nanopore-DamID, a method to simultaneously detect cytosine methylation and DNA-protein interactions from single molecules, via selective sequencing of adenine-labelled DNA. Assaying LaminB1 and CTCF binding with Nanopore-DamID, we identify escape from LAD-associated repression of hypomethylated promoters amidst generalised hypermethylation of LaminB1-associated regulatory elements. We detect novel CTCF binding sites in highly repetitive regions, and allele-specific CTCF binding to imprinted genes and the active X chromosome. Nanopore-DamID highlights the importance of DNA methylation to transcription factor activity.

Abstract Methylartist is a consolidated suite of tools for processing, visualising, and analysing nanopore methylation data derived from modified basecalling methods. All detectable methylation types (e.g. 5mCpG, 5hmC, 6mA) are supported, enabling integrated study of base pairs when modified naturally or as part of an experimental protocol. Background Covalent modification of nucleobases is an important component of genomic regulatory regimes across all domains of life [1–3] and is harnessed by various genomic footprinting assays, including DamID[4], SMAC-seq[5], and NOMe-seq[6]. Nanopore sequencing offers comprehensive assessment of base modifications from arbitrarily long sequence reads through analysis of electrical current profiles, generally through machine learning models trained to discriminate between modified and unmodified bases [7]. An increasing number of computational tools have been developed or enhanced for calling modified bases [8], including nanopolish [7], megalodon [9], and guppy [10], along with an increasing number of available pre-trained models.

Abstract The placenta is a temporary organ present during pregnancy that is responsible for coordinating all aspects of pregnancy between the mother and fetus. It has a distinct epigenetic, transcriptomic, and mutational landscape with low levels of methylation, high numbers of transcribed loci, and a high mutational burden relative to somatic tissues. We present this landscape through the application of nanopore sequencing technology to provide a more comprehensive picture of female placental genomics and methylomics along with integrated haplotype-resolved transcriptomic analyses across eight trios. Whole genome sequencing of trios allows robust phasing, permitting comprehensive genome-wide investigation of parent-of-origin methylation and transcription. This enhanced view facilitates identifications of many new differentially methylated regions (DMRs), both conserved and differing between individuals, as well as novel imprinted genes including ILDR2 and RASA1 which are potentially important for healthy placental and fetal development.