Synapsis (ook wel syndesis genoemd) is de koppeling van twee chromosomen die optreedt tijdens meiose. Het maakt het mogelijk homologe paren te matchen voordat ze worden gescheiden, en mogelijke chromosomale cross-over daartussen. Synapsis vindt plaats tijdens profase I van meiose. Wanneer homologe chromosomen synaps vormen, worden hun uiteinden eerst vastgemaakt aan de nucleaire envelop. Deze eindmembraancomplexen migreren vervolgens, bijgestaan door het extranucleaire cytoskelet, totdat bijpassende uiteinden zijn gepaard. Vervolgens worden de tussenliggende regios van het chromosoom bij elkaar gebracht en kunnen ze worden verbonden door een eiwit-RNA-complex dat het synaptonemale complex wordt genoemd. Autosomen ondergaan synapsis tijdens meiose en worden bij elkaar gehouden door een eiwitcomplex over de gehele lengte van de chromosomen, het synaptonemale complex. Geslachtschromosomen ondergaan ook synapsis; het synaptonemale eiwitcomplex dat de homologe chromosomen bij elkaar houdt, is echter alleen aanwezig aan één uiteinde van elk geslachtschromosoom.
Synapsis tijdens meiose. Het omcirkelde gebied is het gedeelte waar synapsis optreedt, waar de twee chromatiden elkaar ontmoeten voordat ze oversteken.
Dit moet niet worden verward met mitose. Mitose heeft ook een profase, maar doet gewoonlijk geen paren van twee homologe chromosomen.
Wanneer de niet-zusterchromatiden verstrengeld zijn, kunnen segmenten van chromatiden met een vergelijkbare sequentie uit elkaar vallen en worden uitgewisseld in een proces dat bekend staat als genetische recombinatie. of “kruising”. Deze uitwisseling produceert een chiasma, een gebied dat de vorm heeft van een X, waar de twee chromosomen fysiek met elkaar zijn verbonden. Ten minste één chiasma per chromosoom blijkt vaak nodig te zijn om bivalenten langs de metafaseplaat tijdens de scheiding te stabiliseren. De cross-over van genetisch materiaal biedt ook een mogelijke verdediging tegen “chromosome killer” -mechanismen, door het onderscheid tussen “zelf” en “niet-zelf” weg te nemen waardoor een dergelijk mechanisme zou kunnen werken. Een ander gevolg van recombinante synapsis is om de genetische variabiliteit binnen het nageslacht te vergroten. Herhaalde recombinatie heeft ook het algemene effect dat genen onafhankelijk van elkaar door de generaties heen kunnen bewegen, waardoor de onafhankelijke concentratie van nuttige genen en het opruimen van de schadelijke genen mogelijk is.
Na synapsis wordt een type van recombinatie verwezen als synthese-afhankelijke streng annealing (SDSA) komt vaak voor. SDSA-recombinatie omvat informatie-uitwisseling tussen gepaarde niet-zuster homologe chromatiden, maar geen fysieke uitwisseling. SDSA-recombinatie veroorzaakt geen cross-over. Zowel de niet-crossover als de crossover-typen van recombinatie functioneren als processen voor het herstellen van DNA-schade, in het bijzonder dubbelstrengs breuken (zie Genetische recombinatie).
De centrale functie van synapsis is daarom de identificatie van homologen door middel van paren, een essentiële stap voor een succesvolle meiose. De processen van DNA-herstel en chiasma-vorming die plaatsvinden na synapsis hebben gevolgen op vele niveaus, van cellulaire overleving tot impact op de evolutie zelf.