宏基因組學(xué)（Metagenomics）又叫微生物環(huán)境基因組學(xué)、元基因組學(xué)。它通過直接從環(huán)境樣品中提取全部微生物的DNA，構(gòu)建宏基因組文庫，利用基因組學(xué)的研究策略研究環(huán)境樣品所包含的全部微生物的遺傳組成及其群落功能。它是在微生物基因組學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種研究微生物多樣性、開發(fā)新的生理活性物質(zhì)（或獲得新基因）的新理念和新方法。其主要含義是：對(duì)特定環(huán)境中全部微生物的總DNA（也稱宏基因組，metagenomic）進(jìn)行克隆，并通過構(gòu)建宏基因組文庫和篩選等手段獲得新的生理活性物質(zhì)；或者根據(jù)rDNA數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)引物，通過系統(tǒng)學(xué)分析獲得該環(huán)境中微生物的遺傳多樣性和分子生態(tài)學(xué)信息。隨著新一代測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展，研究宏基因組的方法也已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化：傳統(tǒng)的方法是測(cè)定微生物基因組上的16S rRNA基因，這些基因的長度通常在1 500個(gè)堿基左右，廣泛分布于原核生物，既能提供足夠的信息，而且具有相對(duì)緩慢的進(jìn)化過程；其保守性與特異性并存，通過保守區(qū)和特異區(qū)來區(qū)別微生物的種屬。基于這些特性，科學(xué)家們通過選擇這些基因區(qū)域，方便地研究環(huán)境中物種的組成多樣性，但是還不能全面分析環(huán)境中的基因功能。而現(xiàn)在，新一代高通量低成本測(cè)序技術(shù)的廣泛應(yīng)用，科學(xué)家們可以對(duì)環(huán)境中的全基因組進(jìn)行測(cè)序，在獲得海量的數(shù)據(jù)后，全面地分析微生物群落結(jié)構(gòu)以及基因功能組成等。endprint