微生物栖息在地球上所有的环境中，从海洋到动物、植物和土壤. 微生物在其生活的生境的健康和功能方面发挥着不可或缺的作用. 利用新的DNA和RNA技术, 科学家可以识别和描述一个庞大的微生物世界. 21世纪初，人们创造了一个新的术语来指代这些细菌群落, 病毒, 真菌和其他微真核生物:微生物组.
微生物组研究处于生物多样性科学的前沿. 微生物是世界上最多样化的生物，据估计，绝大多数微生物尚未被发现. 保护基因组学中心应用遗传和生态理论和方法，揭示微生物的惊人多样性，了解微生物如何影响植物, 动物和生态系统健康.
保护基因组学中心的科学家们使用两种广泛的策略来发现和理解微生物的生物学:依赖培养和不依赖培养的方法. 培养依赖法是指在培养皿中培养细菌或微生物以研究其生物学特性. 然而, 许多微生物不能在培养皿中生长, 因此，CCG科学家使用与培养无关的方法来寻找它们. 靶向DNA方法(如.g.， 16S和ITS元条形码)和更深远的DNA/RNA方法(e.g., 散弹法宏基因组测序(Shotgun metagenomics)和超转录组测序(mettranscriptomic sequencing)是科学家们通常用来了解微生物组的非培养方法.
以微生物组为重点的CCG研究结果有助于回答有关微生物生态学的基本问题，并为植物的保护和管理实践提供信息, 来自世界各地的动物和环境.
保护基因组学中心的科学家们有许多关于不同环境下微生物组的项目, 包括:
两栖动物皮肤微生物组
CCG的研究人员对青蛙和蝾螈的皮肤微生物组进行了表征，试图了解它们的微生物组是如何使它们或多或少地易受致命疾病的影响的 壶菌. CCG使用依赖培养的方法在培养皿中寻找可以杀死壶菌的细菌，并确定这些细菌如何在现场和实验室环境中影响壶菌感染 DNA和RNA方法.
鸟类肠道微生物组
夏威夷鸟类的肠道微生物群可能会使这些动物或多或少地容易感染侵入性和致命的疟疾寄生虫. 阅读更多关于病原体和寄生虫的信息. CCG的科学家也研究非洲蜜䴕的微生物群, 作为一种方法来确定细菌是如何使这些幼虫寄生鸟类消化蜂蜡的.
哺乳动物肠道微生物组
动物园动物种群的健康和福祉与它们的肠道健康密不可分. CCG研究人员有各种各样的项目来检查人类护理中物种的肠道微生物组, 包括大象, 红狼, 鬃狼和猎豹.
哺乳动物乳汁微生物组
牛奶，以前被认为是无菌的，实际上含有微生物群. 哺乳动物乳汁中的细菌是哺乳动物幼崽最早接触微生物的来源之一，为它们的健康和福祉奠定了基础. CCG科学家研究哺乳动物生命树中的乳汁微生物群，对灵长类动物的乳汁微生物群特别感兴趣.
土壤微生物
一些最多样化的微生物生活在土壤中. CCG的研究人员描述了Mubwindi沼泽沉积物中含有的多种微生物, 布温迪密林, 乌干达使用了2200年前的沉积古DNA样本. CCG的研究人员与 史密森候鸟中心, 是否正在研究农林业实践对与咖啡植物相关的土壤微生物的影响，以了解这些微生物如何影响阳光密集与传统遮荫咖啡种植中的咖啡产量和风味.
水生微生物
CCG的科学家们开发了元条形码方法，与 史密森尼环境研究中心的海洋入侵项目, 评估微生物是否, 尤其是致病性的, 在船舶压载水中运输到新的地方.
微生物法医学
微生物法医学是一种越来越有价值的工具，用于确定动物尸体的分解速度. CCG研究人员开发了一种方法，将微生物取证与分子饮食分析相结合，以确定物种相互作用和入侵鼠对夏威夷本地和引进鸟类的清除.
昆虫肠道微生物组
微生物使昆虫能够在营养贫乏的食物中生存，比如只以血液为食. CCG的研究人员正在利用博物馆的藏品来确定微生物群在促进蝇类向吸血过渡中的作用.