Il gene lacZ è un gene presente in E. coli che codifica per la proteina beta-galattosidasi. La beta-galattosidasi è un enzima essenziale per la scomposizione del lattosio poiché scinde un legame tra i due anelli di carbonio nel lattosio per produrre glucosio e galattosio.
LacZ è una parte della famiglia di geni chiamata lac operon. L'operone lac è un sistema di tre geni insieme a un promotore, un terminatore, un operatore e un regolatore. I tre geni presenti nell'operone lac sono lacZ, lacY e lacA. Gli altri due geni nell'operone lac, lacY e lacA, sono anche usati nella scomposizione del lattosio ma non hanno la stessa funzione di lacZ. Solo il prodotto lacZ, la beta-galattosidasi, può rompere il legame tra galattosio e glucosio nelle molecole di lattosio.
LacZ è un gene importante nello studio di E.coli perché è usato come gene reporter in batteri che normalmente non lo esprimono. In questo caso, il lacZ viene introdotto nei batteri, tipicamente come un plasmide o un breve pezzo di DNA circolare. Quando i batteri che hanno il gene lacZ introdotto in essi vengono coltivati su un particolare tipo di terreno chiamato X-gal, solo le colonie batteriche che esprimono lacZ e quindi la beta-galattosidasi sono in grado di rompere il legame nel terreno X-gal per produrre galattosio e una tintura blu. Pertanto, i batteri che esprimono correttamente il plasmide di interesse appaiono blu.
Questa tecnica è utilizzata in molti esperimenti di microbiologia che riguardano la ricerca nell'espressione di un particolare gene o promotore perché consente ai ricercatori di determinare rapidamente che il gene di interesse è espresso.
