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Role of long non-coding RNA in DEET- and fipronil-mediated alteration of transcripts associated with Phase I and Phase II xenobiotic metabolism in human primary hepatocytes
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104607 Roger D Lawrie 1 , Robert D Mitchell 2 , Anirudh Dhammi 3 , Andrew Wallace 4 , Ernest Hodgson 5 , R Michael Roe 1
Pesticide Biochemistry and Physiology ( IF 4.2 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104607 Roger D Lawrie 1 , Robert D Mitchell 2 , Anirudh Dhammi 3 , Andrew Wallace 4 , Ernest Hodgson 5 , R Michael Roe 1
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Human exposure to environmental chemicals both individually and in combination occurs frequently world-wide most often with unknown consequences. Use of molecular approaches to aide in the assessment of risk involved in chemical exposure is a growing field in toxicology. In this study, we examined the impact of two environmental chemicals used in and around homes, the insect repellent DEET (N,N-diethyl-m-toluamide) and the phenylpyrazole insecticide fipronil (fluocyanobenpyrazole) on transcript levels of enzymes potentially involved in xenobiotic metabolism and on long non-coding RNAs (lncRNAs). Primary human hepatocytes were treated with these two chemicals both individually and in combination. Using RNA-Seq, we found that 10 major enzyme categories involved in phase 1 and phase 2 xenobiotic metabolism were significantly (α = 0.05) up- and down-regulated (i.e., 100 μM DEET-19 transcripts, 89% up and 11% down; 10 μM fipronil-52 transcripts, 53% up and 47% down; and 100 μM DEET +10 μM fipronil-69 transcripts, 43% up and 57% down). The altered genes were then mapped to the human genome and their proximity (within 1,000,000 bp) to lncRNAs examined. Unique proximities were discovered between altered lncRNA and altered P450s (CYP) and other enzymes (DEET, 2 CYP; Fipronil, 6 CYP and 15 other; and DEET + fipronil, 7 CYP and 21 other). Many of the altered P450 transcripts were in multiple clusters in the genome with proximal altered lncRNAs, suggesting a regulator function for the lncRNA. At the gene level there was high percent identity for lncRNAs near P450 clusters, but this relationship was not found at the transcript level. The role of these altered lncRNAs associated with xenobiotic induction, human diseases and chemical mixtures is discussed.
中文翻译：
长链非编码 RNA 在避蚊胺和氟虫腈介导的人类原代肝细胞 I 期和 II 期异生物质代谢相关转录本改变中的作用
人类对环境化学品的单独和组合暴露在世界范围内经常发生，最常见的后果是未知的。使用分子方法来帮助评估化学品暴露所涉及的风险是毒理学中一个不断发展的领域。在这项研究中，我们研究了家庭内外使用的两种环境化学品，驱虫剂避蚊胺（N,N-二乙基间甲苯甲酰胺）和苯基吡唑杀虫剂氟虫腈（氟氰基苯吡唑）对可能参与异生物质的酶的转录水平的影响。代谢和长链非编码 RNA (lncRNA)。用这两种化学物质单独和组合处理原代人肝细胞。使用 RNA-Seq，我们发现参与 1 期和 2 期异生物质代谢的 10 种主要酶类别显着（α = 0. 05) 上调和下调（即 100 μM DEET-19 转录本，上升 89% 下降 11%；10 μM fipronil-52 转录本，上升 53% 和下降 47%；和 100 μM DEET +10 μM fipronil- 69 份成绩单，上升 43%，下降 57%）。然后将改变的基因映射到人类基因组及其与检查的 lncRNA 的接近度（在 1,000,000 bp 以内）。在改变的 lncRNA 和改变的 P450s (CYP) 和其他酶（避蚊胺，2 CYP；氟虫腈，6 CYP 和其他 15 种；以及避蚊胺 + 氟虫腈，7 CYP 和其他 21 种酶）之间发现了独特的邻近性。许多改变的 P450 转录本位于基因组中的多个簇中，同时具有近端改变的 lncRNA，表明 lncRNA 具有调节功能。在基因水平上，P450 簇附近的 lncRNA 具有很高的同一性，但在转录水平上没有发现这种关系。
更新日期：2020-05-01
中文翻译：
长链非编码 RNA 在避蚊胺和氟虫腈介导的人类原代肝细胞 I 期和 II 期异生物质代谢相关转录本改变中的作用
人类对环境化学品的单独和组合暴露在世界范围内经常发生，最常见的后果是未知的。使用分子方法来帮助评估化学品暴露所涉及的风险是毒理学中一个不断发展的领域。在这项研究中，我们研究了家庭内外使用的两种环境化学品，驱虫剂避蚊胺（N,N-二乙基间甲苯甲酰胺）和苯基吡唑杀虫剂氟虫腈（氟氰基苯吡唑）对可能参与异生物质的酶的转录水平的影响。代谢和长链非编码 RNA (lncRNA)。用这两种化学物质单独和组合处理原代人肝细胞。使用 RNA-Seq，我们发现参与 1 期和 2 期异生物质代谢的 10 种主要酶类别显着（α = 0. 05) 上调和下调（即 100 μM DEET-19 转录本，上升 89% 下降 11%；10 μM fipronil-52 转录本，上升 53% 和下降 47%；和 100 μM DEET +10 μM fipronil- 69 份成绩单，上升 43%，下降 57%）。然后将改变的基因映射到人类基因组及其与检查的 lncRNA 的接近度（在 1,000,000 bp 以内）。在改变的 lncRNA 和改变的 P450s (CYP) 和其他酶（避蚊胺，2 CYP；氟虫腈，6 CYP 和其他 15 种；以及避蚊胺 + 氟虫腈，7 CYP 和其他 21 种酶）之间发现了独特的邻近性。许多改变的 P450 转录本位于基因组中的多个簇中，同时具有近端改变的 lncRNA，表明 lncRNA 具有调节功能。在基因水平上，P450 簇附近的 lncRNA 具有很高的同一性，但在转录水平上没有发现这种关系。
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