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Le X-gal, ou 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-galactopyranoside (C14H15BrClNO6), est un galactoside, un hétéroside du galactose, lié à un noyau indole substitué. Ce composé incolore peut être hydrolysé par la β-galactosidase, ce qui libère la partie indolique qui forme ensuite par oxydation un composé bleu, insoluble dans l'eau, qui précipite au site de la réaction. C'est donc ce qu'on appelle un substrat chromogénique de la β-galactosidase (qui produit une coloration lors de la réaction).

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