Los mecanismos de recombinación dependen de dos proteínas llamadas recombinasas, que son semejantes a la topoisomerasas, pero que trabajan en sitiosn en los que dos DNA de doble hebra intercambian hebras entre sí y forma una trenza de 4 hebras llamada unión de Holiday.
Las recombinasas resuelven el nudo cortando dos hebras trensadas deshaciendo la tenza y regenerando nuevamente dos hebras dobles de DNA, que pueden terminar con un intercambio de segmentos entre sí (camino 3→4) o sin él (camino 1→2).