Czym jest gen LacZ?

Czym jest gen LacZ?

Gen lacZ jest genem obecnym w E. coli, który koduje białko beta-galaktozydazę. Beta-galaktozydaza jest enzymem, który jest niezbędny do rozpadu laktozy, ponieważ rozszczepia wiązanie pomiędzy dwoma pierścieniami węglowymi w laktozie w celu wytworzenia glukozy i galaktozy.

LacZ jest częścią rodziny genów zwanej operonem lac. Operon lac to system trzech genów wraz z promotorem, terminatorem, operatorem i regulatorem. Trzy geny obecne w operonie lac to lacZ, lacY i lacA. Pozostałe dwa geny w operonie lac, lacY i lacA, są również stosowane w rozkładzie laktozy, ale nie mają tej samej funkcji co lacZ. Tylko produkt lacZ, beta-galaktozydaza, może rozerwać wiązanie między galaktozą a glukozą w cząsteczkach laktozy.

LacZ jest ważnym genem w badaniu E. coli, ponieważ jest on stosowany jako gen reporterowy w bakteriach, które normalnie go nie ekspresjonują. W tym przypadku lacZ jest wprowadzany do bakterii, zazwyczaj jako plazmid lub krótki kołowy fragment DNA. Gdy bakterie, które mają wprowadzony do nich gen lacZ hoduje się na szczególnym typie pożywek zwanych X-gal, tylko kolonie bakterii eksprymujące lacZ, a zatem beta-galaktozydaza, są zdolne do rozerwania wiązania w pożywce X-gal w celu wytworzenia galaktozy i niebieski barwnik. Zatem bakterie prawidłowo eksprymujące plazmid będący przedmiotem zainteresowania wydają się niebieskie.

Technika ta jest wykorzystywana w wielu eksperymentach mikrobiologicznych, w tym w badaniach ekspresji określonego genu lub promotora, ponieważ pozwala badaczom szybko określić, że dany gen jest wyrażany.