电离辐射与人类社会联系日益紧密,在造福人类的同时也可能危害人类的生命健康。DNA是电离辐射生物学效应中的主要靶标分子,其效应能够引起DNA突变甚至细胞癌变。真核生物的核内DNA分子常和组蛋白缠绕在一起组成核小体,核小体经高度螺旋压缩后以染色质形式存在于细胞核中。染色质根据细胞不同周期或不同生理状态可在常染色质和异染色质间转化,转化过程伴随着组蛋白H3和H4的赖氨酸残基乙酰化。染色质的动态结构影响着DNA的可接近性,在DNA复制、基因转录和DNA修复等过程中起着重要的调控作用。核内染色质结构的原位高分辨解析和其结构变化的定量表征一直受显微成像分辨率的限制,本文基于染色质STORM超分辨显微成像,定量研究了染色质结构解聚,有助于深入理解染色质结构动态,为DNA修复机理研究提供新的视角。本论文通过Ed U“点击化学”高密度荧光标记DNA分子和STORM单分子定位超分辨显微成像实验,得到了细胞核内染色质结构的超分辨图像。利用基于单分子定位图像的染色质团簇结构分析和最近邻距离算法定量表征了染色质结构的解聚,分析发现组蛋白乙酰化处理和X射线辐照后,细胞核内染色质团簇结构数量显著增多,染色质团簇结构所占细胞核内的面积比相对于对照组增加,且团簇内平均荧光分子数降低。同时,重离子辐照活细胞在线成像实验获得的XRCC1招募动力学速率常数表明乙酰化处理使得DNA损伤密度降低。这些结果表明乙酰化处理和电离辐射均导致了染色质结构的解聚,该成像方法和分析算法及其获得的染色质团簇结构分布规律为染色质结构的解聚提供了直接的定量表征数据支持,为染色质结构动态研究提供了一种新思路。