In genetica, un chiasma (pl. chiasmata) è il punto di contatto, il legame fisico, tra due cromatidi (non fratelli) appartenenti a cromosomi omologhi. In un dato chiasma, può avvenire uno scambio di materiale genetico tra i due cromatidi, quello che viene chiamato crossover cromosomico, ma questo è molto più frequente durante la meiosi che nella mitosi. Nella meiosi, l’assenza di un chiasma risulta generalmente in una segregazione cromosomica impropria e nell’aneuploidia.
I punti di crossing over diventano visibili come chiasma dopo che il complesso sinaptonemico si dissocia e i cromosomi omologhi si allontanano leggermente l’uno dall’altro.
Il fenomeno delle chiasmate genetiche (chiasmatypie) fu scoperto e descritto nel 1909 da Frans Alfons Janssens, un professore dell’Università di Leuven in Belgio.
Quando ogni tetrade, che è composta da due coppie di cromatidi fratelli, inizia a dividersi, gli unici punti di contatto sono le chiasmate. I chiasmi diventano visibili durante la fase diplotene della profase I della meiosi, ma si pensa che gli effettivi “incroci” di materiale genetico avvengano durante la precedente fase pachytene. Anche i cromatidi sorelle formano chiasmi tra loro (noti anche come struttura chi), ma poiché il loro materiale genetico è identico, non causano alcun cambiamento evidente nelle cellule figlie risultanti.
Negli esseri umani, sembra esserci un chiasma per braccio cromosomico, e nei mammiferi, il numero di braccia cromosomiche è un buon predittore del numero di incroci. Eppure, negli esseri umani e forse in altre specie, l’evidenza mostra che il numero di incroci è regolato a livello di un intero cromosoma e non di un braccio.
La cavalletta Melanoplus femurrubrum è stata esposta a una dose acuta di raggi X durante ogni singola fase della meiosi, ed è stata misurata la frequenza del chiasma. L’irradiazione durante gli stadi leptotene-zygotene della meiosi, cioè prima del periodo pachytene in cui avviene la ricombinazione crossover, è stata trovata per aumentare la successiva frequenza del chiasma. Allo stesso modo, nella cavalletta Chorthippus brunneus, l’esposizione all’irradiazione X durante gli stadi zigotene-inizio pachytene ha causato un aumento significativo della frequenza media del chiasma cellulare. La frequenza del chiasma è stata segnata nelle fasi successive diplotene-diakinesis della meiosi. Questi risultati suggeriscono che i raggi X inducono danni al DNA, probabilmente includendo rotture a doppio filamento, e questi danni sono riparati da un percorso di crossover che porta alla formazione del chiasma.