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DNA双链断裂是电离辐射对DNA的重要损伤类型，与细胞死亡、基因突变甚至细胞恶性转化有密切联系。DNA发生双链断裂后最早反应之一是位于断裂点附近的组蛋白H2AX的C末端丝氨酸残基发生磷酸化，形成γ-H2AX。磷酸化的γ-H2AX快速转导DNA损伤信号，导致下游分子磷酸化的激活，引发一系列的生物级联反应和和细胞学反应。γ-H2AX是迄今所研究的最重要的DNA损伤感应分子。