Gen lacZ là một gen có ở E. coli mã hóa protein beta-galactosidase. Beta-galactosidase là một loại enzyme cần thiết để phân hủy lactose vì nó phân cắt liên kết giữa hai vòng carbon trong lactose để tạo ra glucose và galactose.
LacZ là một phần của họ gen được gọi là operon lac. Operon lac là một hệ thống gồm ba gen cùng với trình tự khởi động, trình kết thúc, điều hành và điều hòa. Ba gen có trong operon lac là lacZ, lacY và lacA. Hai gen khác trong operon lac, lacY và lacA, cũng được sử dụng để phân hủy lactose nhưng không có chức năng tương tự như lacZ. Chỉ sản phẩm lacZ, beta-galactosidase, mới có thể phá vỡ liên kết giữa galactose và glucose trong các phân tử lactose.
LacZ là một gen quan trọng trong nghiên cứu về E.coli vì nó được sử dụng làm gen báo cáo ở vi khuẩn không biểu hiện thông thường. Trong trường hợp này, lacZ được đưa vào vi khuẩn, thường ở dạng plasmid hoặc đoạn DNA ngắn hình tròn. Khi vi khuẩn có gen lacZ được đưa vào chúng được nuôi cấy trên một loại môi trường cụ thể gọi là X-gal, chỉ các khuẩn lạc vi khuẩn biểu hiện lacZ và do đó beta-galactosidase có khả năng phá vỡ liên kết trong môi trường X-gal để tạo ra galactose và thuốc nhuộm màu xanh lam. Do đó, vi khuẩn biểu hiện đúng plasmid quan tâm sẽ có màu xanh lam.
Kỹ thuật này được sử dụng trong nhiều thí nghiệm vi sinh liên quan đến nghiên cứu sự biểu hiện của một gen hoặc trình tự khởi động cụ thể vì nó cho phép các nhà nghiên cứu nhanh chóng xác định rằng gen quan tâm đang được biểu hiện.
