Al Pasteur prosegue, in collaborazione con Lwoff, le sue ricerche sull'"Escherichia coli", un batterio che egli utilizzerà costantemente per i suoi esperimenti. Una svolta importante nella sua carriera avviene quando scopre che un "mutante casuale" del batterio è in grado di digerire il lattosio, mentre la specie originaria non lo è. La metabolizzazione di tale zucchero richiede la produzione e l'attivazione di un corredo enzimatico che il mutante è riuscito a generare ed acquisire in proprio. Sarà questo il punto di partenza di una serie di nuove scoperte sul ruolo del DNA nella trasmissione dei caratteri ereditari e delle capacità di vita e adattamento di un essere vivente. Seguono una serie di scoperte biochimiche relative ai meccanismi delle sintesi proteiche e l'elaborazione di un nuovo quadro biologico circa la sussistenza e l'adattamento dei batteri.