อัลโลแลคโตสเป็นสารที่สำคัญในกระบวนการควบคุมการแสดงออกของยีนในแบคทีเรีย โดยเฉพาะในระบบโอเปรอนแลคโตส (Lac operon) ซึ่งเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายน้ำตาลแลคโตส อัลโลแลคโตสทำหน้าที่เป็นอินดิวเซอร์ (inducer) ที่ช่วยกระตุ้นการทำงานของยีนในโอเปรอนนี้ เมื่อมีอัลโลแลคโตสอยู่ในเซลล์ มันจะจับกับโปรตีนรีเพรสเซอร์ (repressor) ทำให้รีเพรสเซอร์ไม่สามารถจับกับ DNA ได้ ส่งผลให้ยีนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเอนไซม์สำหรับการย่อยสลายแลคโตสถูกเปิดใช้งาน กระบวนการนี้มีความสำคัญในการศึกษาด้านพันธุศาสตร์โมเลกุล และการควบคุมการแสดงออกของยีน อัลโลแลคโตสยังทำหน้าที่เป็นโมเดลคอมพาวด์ในการทำความเข้าใจว่าสารขนาดเล็กสามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนและการเผาผลาญของเซลล์ได้อย่างไร นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนาเซ็นเซอร์ชีวภาพ (biosensors) และระบบชีววิทยาสังเคราะห์ (synthetic biology) ซึ่งต้องการการควบคุมการแสดงออกของยีนอย่างแม่นยำ ความสามารถในการปรับเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนและ DNA ทำให้อัลโลแลคโตสเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการวิจัยพื้นฐานและการประยุกต์ทางเทคโนโลยีชีวภาพ