Rekombinacja według modelu Szostaka (model przerywania obu nici) Rekombinację rozpoczyna dwuniciowe pęknięcie (DSB, z ang. double strand break) jednego z homologów. Następnie egzonukleaza 5’→3’ pozostawia na końcu 3’ wystające końce. Jeden z nich dokonuje inwazji do homologicznego dupleksu i odsuwa swój odpowiednik – powstaje pętla D. Do końców 3’ dołącza się polimeraza DNA i prowadzi syntezę DNA. Ligaza odtwarza dwuniciowe struktury i tworzą się połączenia Hollidaya. Rozdzielają się podobnie jak w modelu Hollidaya.
Białka biorące udział w rekombinacji u E. coli RecA – promuje wymianę nici między cząsteczkami. Jest wymagane do zajścia wszystkich szlaków rekombinacji (rekombinacja chromosomów, plazmidów, naprawa rekombinacyjna), RecBCD – rozwija DNA, przerw w DNA i degraduje obie nici do napotkania sekwencji Chi, RuvA – odpowiada za związanie połączenia, RuvB – odpowiada za migrację połączenia, RuvC – odpowiada za migrację połączenia, SSB, polimeraza I DNA, ligaza.