Konservatif Alan-spesifik Rekombinasyon ve Faz Varyasyonu

Bölgeye özgü rekombinasyon, bölgeye özgü rekombinazlar olarak adlandırılan özelleşmiş enzimlerin, DNA bölümlerinin bazı dizi homolojisini paylaşan tanımlanmış bölgeler arasında hareketini katalize ettiği bir genetik değiştirim tipidir. Bu gibi hareketler meydana geldiğinde, değiştirilecek bölgeler genellikle, yaklaşık 20 ila 30 baz çifti uzunlukta çift zincirli DNA’dan oluşan bir çift simetrik dizi ile çevrelenir. Bu dizilere bağlanan ve rekombinaz adı verilen özelleşmiş enzimler, serin veya tirozin rekombinaz ailelerine ait olabilir.Bu ailelerde, enzimin aktif yerinde bir serin veya tirozin rezidüsü vardır ve farklı mekanizmalar kullanırlar. Serin rekombinaz durumunda, alt birimler öncelikle yeni tanıma dizilerine bağlanarak sinaptik bir kompleks oluştururlar. Daha sonra, aktif yerdeki serin, bu dizilerin merkezindeki fosfodiester DNA omurgasına saldırır ve çapraz-geçiş bölgeleri olarak bilinen kırılma noktaları oluşturur.Ardından, serin rekombinazları, ilgili tüm DNA sarmallarını keser ve zincir değiştirimi devam eder. Buna karşılık, tirozin rekombinazları da aynı şekilde bağlanır;ancak bir seferde DNA dubleksinin sadece bir zincirini kesip birleştirir. Tirozin rezidüsü daha sonra kesilen zincirin 3’ucuna kovalent olarak bağlanırken, serbest 5’hidroksil grubu, protein DNA bağına saldırarak bir Holliday kavşağı ara ürünü oluşturur.Bu karmaşık model, ilk çapraz-geçiş olaydır. Daha sonra, kalan DNA zincirleri ikinci olayda rekombinoz alt birimleri tarafından bölünüp karşılıklı değiştirildiğinde, Holliday kavşağı rekombinant ürünlere ayrılır. Bunun gibi rekombinasyon olaylarının üç olası sonucu vardır.Birincisi, dairesel bir DNA molekülünün ikinci bir doğrusal DNA’ya yerleştirildiği entegrasyondur Her iki bölge de aynı DNA molekülünde olduğunda, ikinci sonuç olan eksizyon gerçekleşebilir;burada DNA’nın kesilip alınan kısmı genomun başka bir yeriyle birleşmekte özgürdür. Üçüncü senaryoda, kesi bölgeleri zıt yönelimlerdeyse, inversiyon yani DNA parçasının çıkarıldıktan sonra ters yönelimde yeniden eklenmesi gerçekleşebilir. Bu olayın iyi çalışılmış bir örneği, bakteri salmonellasındaki bir kromozom segmentinin bölgeye özgü inversiyonudur;bu işlem, çevreye bağlı olarak iki farklı protein flagellin tipi üretmesine olanak sağlar.Ve bu prosese faz varyasyonu denir.