De metagenomisk og miljømæssige genomik er en metode til at studere indholdet genetiske prøver fra komplekse miljøer (f.eks tarmen, ocean, jord, luft, etc.) indfanget i naturen (i modsætning til prøver dyrket i laboratoriet).
Denne tilgang, via den direkte sekventering af DNA'et, der er til stede i prøven, tillader en genomisk beskrivelse af indholdet af prøven, men også en oversigt over et miljøs funktionelle potentiale.
Brugen af præfikset " meta " henviser til " hvad der kommer efter "; her kommer metagenomik efter genomik ved at studere organismer direkte i deres miljø uden at gennemgå et laboratoriekulturstrin.
Størrelserne af metagenomiske prøver er meget større end størrelsen af prøver dyrket i laboratoriet. For at studere dem bruger biologer sekvenseringsteknologier med høj kapacitet . De opnåede DNA-sekvenser analyseres derefter ved hjælp af bioinformatiske teknikker til at beskrive den strukturelle og funktionelle sammensætning af miljøprøven.
Stigningen i mængden af produceret data på denne måde (hovedsageligt siden slutningen af 2000'erne) er en del af udviklingen af " big data ", der gør det muligt at styre og behandle store datamængder.
Den screening metagenomisk supplering den metagenomisk fremgangsmåde ved direkte sekventering, er at udtrykke metagenomisk DNA-fragmenter (dvs. fra udvinding af totalt DNA fra en miljøprøve) af en vært-vektor (som regel klonbiblioteker af bakterieart Escherichia coli ). Målet med denne tilgang er at opdage nye enzymer eller nye molekyler, der udskilles i miljøet (hvor prøven er taget fra).
Metagenomics har især gjort det muligt at demonstrere den meget store genetiske mangfoldighed af vira og singulariteten af deres genetiske sekvenser. For eksempel kan et kilo marint sediment indsamlet fra Californiens kystlinje indeholde op til en million virale genotyper.