مواد شیمیایی 
توضیحات کلی
گوانیدین تیوسیانات یکی از ارزان‌ترین و آسان‌ترین نمک‌های گوانیدین است. گوانیدین تیوسیانات یک معرف فوق خالص با درجه بیولوژی مولکولی است. این ماده فاقد فعالیت نوکلئاز و پروتئاز قابل تشخیص است و یک دناتوره کننده پروتئین قوی است، زیرا هم کاتیون گوانیدینیم و هم آنیون تیوسیانات عوامل آشوبگر هستند. این در یک بطری حاوی 500 گرم ارائه می شود. برای جداسازی RNA به ویژه برای بافت هایی مانند پانکراس با سطوح بالای فعالیت RNase توصیه می شود. در محلول، آن را به عنوان تیوسیانات گوانیدینیم می شناسند. گوانیدین تیوسیانات به طور کامل برای آلوده کردن فعالیت اندونوکلئاز غیر اختصاصی، اگزونوکلئاز و RNase آزمایش شده است.
گوانیدین تیوسیانات (GTC) یک عامل چائوتروپیک قوی است که به طور گسترده برای کاربردهایش در بیولوژی مولکولی و بیوشیمی شناخته شده است. این ترکیب شیمیایی نقش مهمی در دناتوره کردن پروتئین ها و استخراج اسیدهای نوکلئیک ایفا می کند و آن را در پروتکل های مختلف آزمایشگاهی ضروری می کند. همانطور که جامعه علمی به پیشرفت خود ادامه می دهد، اهمیت GTC در تسهیل تحقیقات پیشرفته همچنان بسیار مهم است. این مقاله به بررسی خواص، استفاده از اجزای اصلی و روش‌های ذخیره‌سازی گوانیدین تیوسیانات می‌پردازد.
گوانیدین تیوسیانات عمدتا برای زیست پزشکی، معرف های شیمیایی استفاده می شود. گوانیدین تیوسیانات یک پروتئین دناتوره کننده قوی (قوی تر از گوانیدین HCl) است که اغلب در جداسازی اسید ریبونوکلئیک دست نخورده برای حذف فعالیت RNase استفاده می شود. RNase می تواند فعالیت را پس از جوشیدن بازیابی کند، اما به طور غیرقابل برگشتی در محلول 4 مولار گوانیدین تیوسیانات غیرفعال می شود. چنین محلول هایی، که اغلب به آنها عامل احیا کننده b-mercaptoethanol اضافه می شود، برای غیرفعال کردن RNAse هنگام جداسازی RNA از بافت هایی که غنی از RNase هستند، مانند کبد، استفاده می شود. RNA هسته ای و سیتوپلاسمی کل ممکن است به این روش جدا شود. پروتکلی برای استخراج RNA با ایزوتیوسیانات گوانیدین منتشر شده است.
گوانیدین تیوسیانات ابزار مفیدی برای جداسازی RNA و حل شدن پروتئین است که به راحتی از اوره استخراج می شود. در حضور گوانیدین تیوسیانات، پروتئین ها به آسانی حل می شوند، ساختارهای سلولی متلاشی می شوند و نوکلئوپروتئین ها از اسیدهای نوکلئیک جدا می شوند، زیرا ساختار ثانویه پروتئین از بین می رود.
گوانیدین تیوسیانات یک معرف فوق خالص با درجه بیولوژی مولکولی است. این ماده فاقد فعالیت نوکلئاز و پروتئاز قابل تشخیص است و یک دناتوره کننده پروتئین قوی است، زیرا هم کاتیون گوانیدینیم و هم آنیون تیوسیانات عوامل آشوبگر هستند. این در یک بطری حاوی 500 گرم ارائه می شود. برای جداسازی RNA به ویژه برای بافت هایی مانند پانکراس با سطوح بالای فعالیت RNase توصیه می شود. در محلول، آن را به عنوان تیوسیانات گوانیدینیم می شناسند. گوانیدین تیوسیانات به طور کامل برای آلوده کردن فعالیت اندونوکلئاز غیر اختصاصی، اگزونوکلئاز و RNase آزمایش شده است.
هنگامی که گوانیدین تیوسیانات برای حل کردن پروتئین ها استفاده می شود، می توان آن را بدون مشکل با دیالیز در برابر اوره حذف کرد. هیبریداسیون هپاتوسیت های حل شده با گوانیدین تیوسیانات توسط گوانیدین تیوسیانات می تواند به عنوان روشی برای تعیین کمیت mRNA از سلول های کبدی استفاده شود. لیز نمونه خون ذخیره شده در گوانیدین تیوسیانات نشان داده است که یکپارچگی اسید نوکلئیک را حفظ می کند. تحقیقات گوانیدین تیوسیانات را برای جداسازی RNA بافت گیاهی با سطوح بالایی از متابولیت‌های ثانویه و پروتئین‌های ذخیره‌سازی ناکارآمد توصیف می‌کنند.
خواص
گوانیدین تیوسیانات، با فرمول شیمیایی C2H6N4S، یک پودر کریستالی سفید است که به دلیل خواص دناتوره کنندگی قوی خود شناخته شده است. وزن مولکولی آن 118.16 گرم بر مول است. GTC در آب بسیار محلول است و یک محلول شفاف و بی رنگ تشکیل می دهد و همچنین به راحتی در اتانول و دیگر حلال های قطبی حل می شود. یکی از ویژگی های کلیدی GTC توانایی آن در برهم زدن پیوندهای هیدروژنی است که آن را به عاملی موثر برای دناتوره کردن پروتئین ها و حل شدن اجزای سلولی تبدیل می کند.
آشفتگی بالای این ترکیب به دلیل ساختار شیمیایی منحصر به فرد آن است که به آن اجازه می دهد با ساختارهای ثانویه و سوم پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک تداخل داشته باشد. این اختلال برای کاربردهای مختلف بیوشیمیایی، از جمله استخراج RNA و DNA، که در آن حفظ یکپارچگی اسیدهای نوکلئیک حیاتی است، ضروری است. علاوه بر این، GTC دارای پایداری حرارتی نسبتاً بالایی است که کارایی آن را در شرایط مختلف آزمایشی تضمین می کند.
اجزای اصلی
گوانیدین تیوسیانات از گوانیدین، یک باز قوی، و تیوسیانات، یک آنیون شبه هالید تشکیل شده است. گوانیدین (NH2)2C=NH، به دلیل توانایی خود در دناتوره کردن پروتئین ها با برهم زدن پیوندهای هیدروژنی و برهمکنش های آبگریز شناخته شده است. از سوی دیگر، تیوسیانات (SCN-)، یک آنیون همه کاره است که می تواند با یون های فلزی هماهنگ شده و در واکنش های ردوکس شرکت کند. ترکیب این دو جزء منجر به ترکیبی با خواص آشوب‌گردی قدرتمند می‌شود که آن را به ابزاری ارزشمند در زیست‌شناسی مولکولی تبدیل می‌کند.
سنتز گوانیدین تیوسیانات معمولاً شامل واکنش گوانیدین کربنات با تیوسیانات آمونیوم است که GTC و دی اکسید کربن را به عنوان محصولات جانبی تولید می کند. سپس ترکیب به دست آمده برای اطمینان از مناسب بودن آن برای استفاده آزمایشگاهی خالص می شود. خلوص GTC برای اثربخشی آن بسیار مهم است، زیرا ناخالصی‌ها می‌توانند در فعالیت آشوب‌گردان آن تداخل داشته باشند و نتایج تجربی را به خطر بیندازند.
کاربردها
کاربرد اصلی گوانیدین تیوسیانات در استخراج و خالص سازی اسیدهای نوکلئیک است. توانایی آن در دناتوره کردن پروتئین ها و حل شدن اجزای سلولی، آن را به یک معرف ضروری در پروتکل های استخراج RNA و DNA تبدیل می کند. با ایجاد اختلال در ساختارهای ثانویه و سوم پروتئین ها، GTC آزادسازی اسیدهای نوکلئیک از سلول ها را تسهیل می کند و به تصفیه بعدی آنها اجازه می دهد.
علاوه بر استفاده از آن در استخراج اسید نوکلئیک، GTC در سایر تکنیک‌های بیوشیمیایی و بیولوژی مولکولی نیز استفاده می‌شود. به عنوان مثال، از آن در تهیه نمونه‌ها برای واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) و PCR رونویسی معکوس (RT-PCR) استفاده می‌شود، جایی که یکپارچگی RNA برای تقویت دقیق بسیار مهم است. GTC همچنین در دناتوره کردن و حل شدن پروتئین ها برای تجزیه و تحلیل با تکنیک هایی مانند وسترن بلات و طیف سنجی جرمی استفاده می شود.
علاوه بر این، گوانیدین تیوسیانات یک جزء کلیدی در چندین کیت تجاری برای استخراج و خالص سازی اسید نوکلئیک است. این کیت‌ها که به طور گسترده در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و بالینی مورد استفاده قرار می‌گیرند، بر ویژگی‌های آشوب‌گردان GTC برای اطمینان از جداسازی کارآمد اسیدهای نوکلئیک با کیفیت بالا از انواع مختلف نمونه، از جمله خون، بافت‌ها و سلول‌های کشت‌شده، تکیه دارند.
روش های نگهداری
ذخیره سازی مناسب گوانیدین تیوسیانات برای حفظ ثبات و اثربخشی آن ضروری است. GTC باید در جای خشک و خنک و دور از نور مستقیم خورشید و رطوبت نگهداری شود. دمای نگهداری توصیه شده بین 2 تا 8 درجه سانتی گراد است، اگرچه برخی از فرمول ها ممکن است در دمای اتاق پایدار باشند. برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض هوا و رطوبت، که می تواند منجر به تخریب شود، نگهداری ترکیب در ظروف محکم در بسته بسیار مهم است.
هنگام کار با GTC، رعایت پروتکل های ایمنی مناسب مهم است. این ترکیب به عنوان خطرناک طبقه بندی می شود و در صورت استنشاق، بلع یا تماس با پوست و چشم خطرات بالقوه ای برای سلامتی دارد. هنگام کار با GTC باید از تجهیزات حفاظت فردی مانند دستکش، روپوش آزمایشگاهی و عینک ایمنی استفاده شود. علاوه بر این، تهویه مناسب باید در آزمایشگاه تضمین شود تا قرار گرفتن در معرض دود به حداقل برسد.
