病毒宏基因组学的研究过程主要包括以下3个步骤：样品的处理、病毒宏基因组学文库构建和数据分析与处理。样品的制备较关键的是样品的处理、遗传物质的分离和富集。样品的制备关键应做到提取能够表示该环境的高纯度样本，并除去非病毒核酸细胞和遗传物质的干扰。富集微生物及去除非目的性的细胞和遗传物质是分离高质量的遗传物质的前提，提取高纯度的表示特定环境中的遗传物质是宏基因组学研究过程中的难题。正切流过滤系统、差异过滤、梯度离心、空心纤维过滤、DNA酶和RNA酶处理、序列非依赖的单引物扩增（Sequence-independentsingleprimeramplification，SISPA）等技术可用于样品的制备，而SYBR金染色法可用于实时监测处理样品中病毒颗粒的数量。高通量测序技术对核酸进行测序是非特异的，因此，对一无所知的核酸也可以实现鉴别。广东水体微生物多样性分析公司
传统上，人类血液被认为是无菌的。微生物血浆细胞游离DNA（mcfDNA）可能有两种来源，包括微生物（细菌，病毒或噬菌体）的易位，这是指属于人类微生物组的微生物细胞或其组成部分通过与外部环境连通的上皮粘膜进入循环系统。另外，当组织粘膜被局部传染（例如口腔，肺和皮肤传染）或物理损伤（例如侵入性的手术或意外伤害）破坏时，侵入性的病原体可能会偶然进入血液，在严重的情况下引起菌血症或病毒血症。一旦进入循环系统，微生物核酸就会通过循环核酸外切酶被降解，然后形成小的DNA的片段，即微生物血浆细胞游离DNA（mcfDNA）。mcfDNA是一种新兴的传染性疾病诊断生物标志物。尽管绝大多数cfDNA来自于患者自身的细胞，但在急性传染期间可从血浆中检测到微生物病原体的微量物质。广东水体微生物多样性分析公司病毒研究的发展常常与病毒培养和检测方法的进步有密切的关系。
宏基因组应用：特定生物种基因组研究使人们的认识单元实现了从单一基因到聚合基因的转变，宏基因组研究将使人们摆脱物种界限，揭示更高更复杂层次上的生命运动规律。在目前的基因结构功能认识和基因操作技术背景下，细菌宏基因组成为研究和开发的主要对象。细菌宏基因组细菌人工染色体文库筛选和基因系统学分析使研究者能更有效地开发细菌基因资源，更深入地洞察细菌多样性。如宏基因组成为生物催化剂的新来源。病毒宏基因组测序是指通过高通量测序对整个环境中的病毒进行研究，以获得单个样品的饱和数据量，可进行病毒群体的物种分类、复杂度分析、群体结构分析、功能注释、样品间的病毒种类或基因差异分析。宏基因组测序研究摆脱了对病毒分离培养的限制，为环境中各种病毒的研究提供了有效工具，并可以通过宏基因组深度测序挖掘具有应用价值的基因资源。
人类想要征服新发人畜共患病，只有提前发掘潜在的新的致病的病原，并针对新病原进行基因组分析、流行病学调查、疫苗和抗体的开发等方面的研究。病毒宏基因组学是在宏基因组学基础上发展起来研究特定环境中病毒的新兴技术，该技术结合深度测序技术（第二代、第三代测序技术）已经在人类、动物、特定环境中挖掘出大量的新病毒，该技术不依赖于病毒培养及病毒序列，在国内外被普遍应用于新发人畜共患病病原的挖掘与临床诊断。总之，随着病毒宏基因组学与各种新的分子生物学技术及深度测序技术的结合，该技术展现了区别于传统病毒诊断技术的优势，而该技术对动物病毒的挖掘及其他领域的应用将更加普遍。除了利用病毒的致病性定量检测病毒外，还可应用物理方法。
病毒宏基因组学的应用：病毒宏基因组学已经应用到人类、动物和环境中，涉及到农业、工业及畜牧业等各个领域，其应用范围已延伸到海洋、湖水、热泉、下水道等无机环境，以及组织病料、血液、呼吸道、动物排泄物等有机环境。应用病毒宏基因组学的方法研究佛罗里达绿海龟的纤维状瘤组织中发现了新型单链DNA病毒（Seaturtletornovirus1，STTV1）。分析了来自马里兰淡水湖中的RNA病毒宏基因组，结果获得淡水湖中30多个RNA病毒家族序列，其中包含小RNA病毒、小双股病毒及正黏病毒等。在探普生物进行病毒基因组测序非常简单。广东水体微生物多样性分析公司
可利用不同底物产生的不同代谢产物来间接检测该微生物内酶的有无，从而达到检测特定微生物的目的。广东水体微生物多样性分析公司
宏基因组是指特定环境中全部微生物遗传物质的总和。宏基因组测序以特定环境中的整个微生物群落作为研究的对象，不需对微生物进行分离培养，而是提取环境微生物总DNA进行研究。其摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制，在基因组水平解读微生物群体的多样性和丰度，探索微生物与环境及宿主之间的关系。目前，第二代高通量测序技术在宏基因组的研究上已被普遍应用。第二代高通量测序平台具有通量高、准确性高、速度快、信息全等特点，加快了宏基因组测序在鉴定低丰度的微生物群落，挖掘更多基因资源方面的应用。广东水体微生物多样性分析公司
