Hình 9: Hai kết quả trong hoạt động của RecBCD.

• Hoạt động của RecBCD bị thay đổi tùy thuộc vào điều kiện phản ứng như độ pH, nhiệt độ, nồng độ ATP, nồng độ ion Mg2+ v.v. Theo số liệu thí nghiệm (in vitro), độ pH gần trung hòa là tối ưu cho phản ứng, còn ion Ca2+ ức chế phản ứng vì cạnh tranh với Mg2+. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm in vitro, thì phản ứng của RecBCD phụ thuộc nhiều nhất vào tỉ lệ giữa nồng độ Mg2+ với ATP.
• Ở phòng thí nghiệm của S. C. Kowalczykowski, thì năng suất tối đa ở vị trí KAI đạt được khi ATP lớn hơn hẳn Mg2+, cụ thể = 5 mM ATP/3 mM Mg2+. Nếu tỉ lệ này = 1 mM ATP/8 mM Mg2+, thì các nhà nghiên cứu quan sát được mảnh vỡ bên trái vị trí KAI, do đó RecBCD chỉ đơn giản là "đánh dấu" (nicks) tại vị trí KAI: còn nếu dư thừa Mg2+ lại kích hoạt tính năng nuclêaza, phân giải ADN mạnh hơn.[22] Từ nhiều dữ liệu khác tương tự, các nhà nghiên cứu đã kết luận có hai biến đổi chính của con đường REcBCD.

Khi ATP>Mg2+

Hình 10: phía dưới cùng bên trái = Reciprocal break join - Cắt nối đối ứng (có trao đổi tương hỗ); phía dưới cùng bên phải = No reciprocal break copy (không có bản sao trao đổi), dẫn đến BIR (break-induced replication, tức cơ chế cắt để nhân đôi.

Khi ATP cao hơn hẳn nồng độ Mg2+(cũng viết Mg++), RecBCD sẽ "khía" sợi ở vị trí KAI. RecB chỉ cắt sợi đơn tạo ra đuôi 3'. Đuôi này liên kết với các RecA thành chuỗi, từ đó gây ra trao đổi đoạn ADN với một sợi ADN (mạch đơn) nguyên vẹn từ đó phát sinh tái tổ hợp tương đồng.[22] Khi cả phức hợp trượt đến tận cùng ADN, thì cả ba tiểu đơn vị tách rời nhau rồi "giải tán" và không thấy hoạt động trong một giờ trở lên.[26]
Mô hình phân tử cho con đường tái tổ hợp của RecBCD theo phản ứng của RecBCD khi ATP > Mg++ như sau (hình 10).

1. Bước 1: RecBCD liên kết với một đầu chuỗi kép ADN (sơ đồ đầu tiên ở hình 10).
2. Bước 2: RecBCD dãn xoắn và tách mạch ADN này (sơ đồ hàng thứ hai ở hình 10).
3. Bước 3: RecD nhanh hơn trên sợi 5' tạo ra "đuôi" sớm hơn, còn RecB chậm hơn trên sợi 3' nên tạo "đuôi" muộn hơn. Do đó tạo ra một đuôi lẻ (ssDNA, tức sợi đơn) và một vòng sợi đơn (ssDNA không bị khía) như mô tả ở sơ đồ hàng thứ ba trong hình 10.
4. Bước 4: Vòng này mở rộng dần khi RecBCD di chuyển dọc theo ADN làm cả hai vòng đều di chuyển và phát triển (sơ đồ hàng thứ tư ở hình 10).
5. Bước 5: Khi đến vị trí KAI (5 'GCTGGTGG 3' kí hiệu là chấm đỏ có chữ Chi trong hình 10), RecBCD sẽ cắt sợi 3' có KAI, rồi tải RecA lên sợi này (sơ đồ hàng thứ năm ở hình 10).
6. Bước 6: Tổ hợp RecA-ssDNA (tức sợi đơn ADN đã bị cắt có gắn chuỗi pôlyRecA) xâm nhập một chuỗi ADN kép nguyên vẹn, tạo một vòng "tai thỏ" (sơ đồ hàng thứ sáu ở hình 10).Tiếp theo, có thể có tái tổ hợp theo hai cách.
7. Cách 1 - Bước 7 và 8: "Tai thỏ" được cắt rồi nối với ADN ban đầu, tạo ra "ngã tư" Holliday (xem ở gen hoán vị). Nhờ sự kết hợp của một số nhân tố khác (như RuvABC và RecG), mà tạo ra tái tổ hợp đều có trao đổi chéo tương hỗ (sơ đồ hàng thứ bảy và thứ tám ở phía trái trong hình 10).
8. Cách 2 - Bước 7 và 8: Sợi 3' của đuôi có vị trí KAI tiến hành tổng hợp ADN, từ đó có thể tạo ra một nhánh nhân đôi có đoạn mới và đoạn cũ. Từ đó, tại chạc nhân đôi (chạc chữ Y) phát sinh ra một ADN tái tổ hợp nhưng không tương hỗ (sơ đồ hàng thứ bảy và thứ tám ở phía phải trong hình 10).

Khi Mg2+>ATP

Hình 11: Con đường RecBCD tái tổ hợp khi Mg2+ cao hơn hẳn ATP (Nguồn từ: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2007).

Khi nồng độ ion Mg2+ vượt cao hơn hẳn ATP, thì RecBCD sẽ tách rồi cắt cả hai sợi ADN. Lúc này, RecBCD sẽ tách sợi đối diện (tức là sợi đầu 5') và RecA liên kết vào sợi đầu 3' tạo ra chuỗi pôlyRecA (RecA filament). Nghĩa là RecBCD cắt tách sợi trên cùng (đầu 3′) lên đoạn có KAI, cắt sợi dưới và cắt tách rời sợi đó ra ngoài KAI. Sau khi hoàn thành "nhiệm vụ", nó tiếp tục trượt và nếu gặp vị trí KAI nữa thì chuỗi phản ứng sẽ xảy ra tương tự như trên.[22]Tóm lại:Tổ hợp RecBCD trượt trên ADN như một «động cơ» phân tử, theo kiểu «ôm» cả một đoạn chuỗi xoắn kép, nhờ «chất đốt » là ATP, thực hiện dãn xoắn-tách mạch nhờ chức năng hêlicaza. Khi gặp vị trí KAI, tổ hợp chuyển sang chức năng enđônuclêaza, cắt một sợi đơn có chứa KAI. Sau đó, xảy ra hai con đường sau.

1. Nếu ATP cao hơn, tổ hợp enzym tạo nên trao đổi chéo bằng cách chỉ đơn giản là cắt sợi có KAI (sợi với đầu 3 'ban đầu), tạo ra đuôi sợi đơn 3' có KAI gần đầu mút của nó. Đuôi này sẽ liên kết với các prôtêin RecA, gây ra trao đổi tương đồng tương đồng hoặc không tương đồng với một sợi ở đoạn ADN khác còn nguyên vẹn. Khi RecBCD trượt đến cuối ADN ban đầu (có KAI), cả ba tiểu đơn vị tách nhau, "giải tán" và "giải lao". Một phân tử RecBCD đang hoạt động ở KAI không thể xúc tác một phân tử ADN khác.
2. Nếu các ion Mg2+ cao hơn hẳn, recBCD sẽ cắt tách cả hai chuỗi ADN bằng chức năng enđônuclêaza, mặc dù đuôi 5 ' bị cắt ít thường xuyên hơn, RecBCD cắt và tách sợi đó ra ngoài vị trí KAI, không tạo ra trao đổi chéo. Sau đó, khi recBCD gặp phải một vị trí KAI nữa ở phía cuối sợi 3', việc dãn xoắn ngừng lại và biến đổi đuôi của 3' bị giảm hẳn so với trường hợp trên. Nếu recBCD có thể tiếp tục dãn xoắn, thì nó phải lúc này lại phải xúc trên sợi đối diện (tức là sợi 5') và tải prôtêin RecA lên sợi 3'. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, tổ hợp enzym này có thể nhanh chóng "tấn công" một đoạn ADN khác hoặc vị trí KAI thứ hai. Ở đó các phản ứng tương tự xảy ra như trên ADN đầu tiên.