Synapsis (también llamada sindesis) es el apareamiento de dos cromosomas que ocurre durante la meiosis. Permite el emparejamiento de pares homólogos antes de su segregación y un posible cruce cromosómico entre ellos. La sinapsis tiene lugar durante la profase I de la meiosis. Cuando los cromosomas homólogos hacen sinapsis, sus extremos se unen primero a la envoltura nuclear. Estos complejos de membrana terminal luego migran, asistidos por el citoesqueleto extranuclear, hasta que se emparejan los extremos coincidentes. Luego, las regiones intermedias del cromosoma se unen y pueden estar conectadas por un complejo proteína-ARN llamado complejo sinaptonémico. Los autosomas experimentan sinapsis durante la meiosis y se mantienen unidos por un complejo de proteínas a lo largo de toda la longitud de los cromosomas llamado complejo sinaptonemal. Los cromosomas sexuales también experimentan sinapsis; sin embargo, el complejo proteico sinaptonemal que mantiene unidos los cromosomas homólogos solo está presente en un extremo de cada cromosoma sexual.
Sinapsis durante la meiosis. El área encerrada en un círculo es la parte donde ocurre la sinapsis, donde las dos cromátidas se encuentran antes de cruzarse
Esto no debe confundirse con la mitosis. La mitosis también tiene profase, pero normalmente no hace apareamiento de dos cromosomas homólogos.
Cuando las cromátidas no hermanas se entrelazan, los segmentos de cromátidas con secuencia similar pueden separarse e intercambiarse en un proceso conocido como recombinación genética o «cruce». Este intercambio produce un quiasma, una región que tiene forma de X, donde los dos cromosomas se unen físicamente. A menudo parece ser necesario al menos un quiasma por cromosoma para estabilizar los bivalentes a lo largo de la placa de metafase durante la separación. El cruce de material genético también proporciona una posible defensa contra los mecanismos «asesinos de cromosomas», al eliminar la distinción entre «yo» y «no yo» a través de la cual dicho mecanismo podría operar. Una consecuencia adicional de la sinapsis recombinante es aumentar la variabilidad genética dentro de la descendencia. La recombinación repetida también tiene el efecto general de permitir que los genes se muevan independientemente entre sí a través de las generaciones, lo que permite la concentración independiente de genes beneficiosos y la purga de los perjudiciales.
Después de la sinapsis, un tipo de recombinación se denomina como hibridación de cadena dependiente de síntesis (SDSA) ocurre con frecuencia. La recombinación SDSA implica el intercambio de información entre cromátidas homólogas no hermanas emparejadas, pero no intercambio físico. La recombinación de SDSA no causa cruzamiento. Tanto el tipo de recombinación no cruzado como el cruzado funcionan como procesos para reparar el daño del ADN, particularmente las roturas de doble hebra (ver Recombinación genética).
La función central de la sinapsis es, por lo tanto, la identificación de homólogos por emparejamiento, un paso esencial para una meiosis exitosa. Los procesos de reparación del ADN y formación del quiasma que tienen lugar después de la sinapsis tienen consecuencias en muchos niveles, desde la supervivencia celular hasta los impactos sobre la evolución misma.