2020年9月7日《自然-化学生物学》报道，美国普林斯顿大学的研究人员开发了一种利用光遗传技术控制打开和关闭大肠杆菌生产过程的方法，基因电路精确控制一直是利用细菌产生有价值的化学物质（例如生物燃料异丁醇）的关键技术。这种被称为光基因调控LAC操纵子（optogenetic regulation of the lac operon，OptoLAC）的工具提高了对细菌基因表达的控制能力和精度。
用异丙基甲基- D-1-巯基半乳糖吡喃苷（isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside，IPTG）控制LAC操纵子在大肠杆菌中的基因表达已被广泛应用，包括代谢工程研究和重组蛋白生产。较之于IPTG这样的化学诱导剂，光遗传学工具提供了更加优异的调控性能，例如易调性、可逆性、动态感应强度高和空间控制力好等。
此次，研究者开发出了一系列OptoLAC电路，通过蓝光就可以控制多种IPTG诱导启动子的基因表达。将这些工具应用于代谢工程中，与IPTG诱导相比，两升生物反应器的甲戊酸酯和异丁醇的产量分别提高了24%和27%。此外，OptoLAC电路还可以控制重组蛋白的生产，也达到了与IPTG诱导相当的产量，而且前者对于重组蛋白表达的控制更加精准灵活。
大肠杆菌目前已经用于工业生产各种生物产品和特种化学品，例如颜料和香料等。科学家还经常使用大肠杆菌深入研究代谢、生物合成途径及其他方面的基本原理。因此，这项技术不仅适用于工业生产应用，对基础研究也具有重要意义。
