|
Những nghiên cứu đầu tiên ở mức độ phân tử đã được thực hiên bởi [[Norman R. Pace]] và các cộng sự. Họ sử dụng [[PCR]] để khám phá ra sự đa dạng của các trình tự rRNA.<ref name="Lane1985" /> Với những kết quả của nghiên cứu này, vào năm 1985 Pace đã đề xuất ý tưởng nhân dòng DNA trực tiếp từ môi trường.<ref name="Pace1985" /> Tới năm 1991 ông và cộng sự tại Khoa Sinh học, trường đại học Indiana đã có báo cáo đầu tiên về nhân dòng một lượng lớn DNA từ môi trường. Nghiên cứu của họ đã khẳng định rằng không hề có lỗi trong quá trình thực hiện PCR và những loài mới trong quần xã vi sinh vật là thực sự tồn tại. Mặc dù chỉ thực hiện với đoạn trình tự bảo thủ và không mã hóa, công trình trên đã chứng minh và giải thích tại sao các nghiên cứu về đa dạng sinh học trước đây bằng phương pháp hình thái học thường mang lại nhiều kết quả hơn so với phương pháp phân tích qua phân lập và nuôi cấy. Ngay sau đó, vào năm 1995 Healy đã công bố kết quả phân lập metagenomic của các gen chức năng trong “thư viện động vật” xây dựng từ hệ sinh vật tự nhiên trên cỏ khô trong phòng thí nghiệm.<ref name="Healy1995" /> Sau khi rời phòng thí nghiệm của Pace, [[Edward DeLong]] tiếp tục nghiên cứu về lĩnh vực này và đã xuất bản công trình làm nền móng cho phân loại sinh vật môi trường dựa trên trình tự 16S, đó là thành lập thư viện trình tự của các mẫu lấy từ biển.<ref name="Stein1996" />
Vào năm 2002, Mya Breitbart, [[Forest Rohwer]] và các cộng sự đã sử dụng phương pháp shotgun sequencing để chứng minh rằng trong 200 lít nước biển có chứa trên 5000 loài virus khác nhau.<ref name="Breitbart20022" /> Nghiên cứu sau đó đã tìm ra khoảng hơn 1000 loài virus trong phân người và khoảng 1 triệu virus trong mỗi kilogam trầm tích biển, trong đó có rất nhiều thể thực khuẩn. Năm 2004 Gene Tyson, Jill Banfield và cộng sự tại trường đại học California, Berkeley và Joint Genome Institute đã giải mã DNA từ hệmẫu môi trường bị axit hóa do khai khoáng ([[acid mine drainage]], AMD).<ref /> Nghiên cứu đã tìm ra một số nhóm vi khuẩn và vi khuẩn cổ mà trước đó chưa thể phân lập được.<ref />
In 2002, Mya Breitbart, [[Forest Rohwer]], and colleagues used environmental shotgun sequencing (see below) to show that 200 liters of seawater contains over 5000 different viruses.<ref name="Breitbart2002"/> Subsequent studies showed that there are more than a thousand viral species in human stool and possibly a million different viruses per kilogram of marine sediment, including many [[bacteriophages]]. Essentially all of the viruses in these studies were new species. In 2004, Gene Tyson, Jill Banfield, and colleagues at the [[University of California, Berkeley]] and the [[Joint Genome Institute]] sequenced DNA extracted from an [[acid mine drainage]] system.<ref name="Tyson2004"/> This effort resulted in the complete, or nearly complete, genomes for a handful of bacteria and [[archaea]] that had previously resisted attempts to culture them.<ref name="Hugenholz2002"/>
Beginning in 2003, [[Craig Venter]], leader of the privately funded parallel of the [[Human Genome Project]], has led the [[Global Ocean Sampling Expedition]] (GOS), circumnavigating the globe and collecting metagenomic samples throughout the journey. All of these samples are sequenced using shotgun sequencing, in hopes that new genomes (and therefore new organisms) would be identified. The pilot project, conducted in the [[Sargasso Sea]], found DNA from nearly 2000 different [[species]], including 148 types of [[bacteria]] never before seen.<ref name="Venter2004"/> Venter has circumnavigated the globe and thoroughly explored the [[West Coast of the United States]], and completed a two-year expedition to explore the [[Baltic Sea|Baltic]], [[Mediterranean Sea|Mediterranean]] and [[Black Sea|Black]] Seas. Analysis of the metagenomic data collected during this journey revealed two groups of organisms, one composed of taxa adapted to environmental conditions of 'feast or famine', and a second composed of relatively fewer but more abundantly and widely distributed taxa primarily composed of [[plankton]].<ref name="yooseph2010"/>
In 2005 Stephan C. Schuster at [[Penn State University]] and colleagues published the first sequences of an environmental sample generated with [[DNA Sequencing#High-throughput sequencing|high-throughput sequencing]], in this case massively parallel [[pyrosequencing]] developed by [[454 Life Sciences]].<ref name="Poinar2005"/> Another early paper in this area appeared in 2006 by Robert Edwards, [[Forest Rohwer]], and colleagues at [[San Diego State University]].<ref name="Edwards2006"/>
|
