En génétique, un chiasma (pl. chiasmata) est le point de contact, le lien physique, entre deux chromatides (non sœurs) appartenant à des chromosomes homologues. Au niveau d’un chiasma donné, un échange de matériel génétique peut se produire entre les deux chromatides, ce que l’on appelle un crossing-over chromosomique, mais cela est beaucoup plus fréquent au cours de la méiose que de la mitose. Lors de la méiose, l’absence de chiasma entraîne généralement une mauvaise ségrégation chromosomique et une aneuploïdie.
Les points de croisement deviennent visibles sous forme de chiasma après que le complexe synaptonémique se disloque et que les chromosomes homologues s’écartent légèrement les uns des autres.
Le phénomène des chiasmes génétiques (chiasmatypie) a été découvert et décrit en 1909 par Frans Alfons Janssens, professeur à l’université de Louvain en Belgique.
Lorsque chaque tétrade, qui est composée de deux paires de chromatides sœurs, commence à se diviser, les seuls points de contact se situent au niveau des chiasmes. Les chiasmates deviennent visibles au cours du stade diplotène de la prophase I de la méiose, mais on pense que les véritables « croisements » de matériel génétique se produisent au cours du stade pachytène précédent. Les chromatides sœurs forment également des chiasmes entre elles (également connu sous le nom de structure chi), mais comme leur matériel génétique est identique, cela ne provoque pas de changement notable dans les cellules filles qui en résultent.
Chez les humains, il semble y avoir un chiasma par bras de chromosome, et chez les mammifères, le nombre de bras de chromosome est un bon prédicteur du nombre de croisements. Pourtant, chez l’homme et peut-être chez d’autres espèces, des preuves montrent que le nombre de croisements est régulé au niveau d’un chromosome entier et non d’un bras.
La sauterelle Melanoplus femurrubrum a été exposée à une dose aiguë de rayons X pendant chaque stade individuel de la méiose, et la fréquence des chiasmes a été mesurée. On a constaté que l’irradiation pendant les stades leptotène-zygotène de la méiose, c’est-à-dire avant la période pachytène au cours de laquelle se produit la recombinaison croisée, augmentait la fréquence des chiasmas ultérieurs. De même, chez la sauterelle Chorthippus brunneus, l’exposition à l’irradiation X pendant les stades zygotène et pachytène précoce a entraîné une augmentation significative de la fréquence moyenne des chiasmas cellulaires. La fréquence du chiasma a été notée aux derniers stades diplotène-diakinèse de la méiose. Ces résultats suggèrent que les rayons X induisent des dommages à l’ADN, incluant probablement des cassures double brin, et que ces dommages sont réparés par une voie de croisement conduisant à la formation de chiasma.