肠道微生物能够影响宿主肝脏和肠道组织中药物代谢酶的基因表达。有研究者基于肠道微生物组成的特征基因测序项目构建了超过200个用于构建基因组规模代谢的模型（genome-scale metabolic models，GEMs）。GEMs是预测体内外单一微生物和微生物群落生长表型的模型，它可以将关于一种或多种肠道微生物代谢的信息汇聚整合并预测代谢系统如何在不同的肠道环境中行使功能，有助于加强对机体代谢能力的理解。基于基因角度，研究者将必需基因编码的酶称为必需酶，由非必需基因编码的酶称为非必需酶。考虑到酶的重要功能，假设肠道微生物细菌酶内富含细菌必需基因，并且一些化学反应被必需酶优先催化。为了验证这种假设，人们利用集注释、可视化和集成发现于一体的数据库分析出代谢通路中确实富含必需基因，确定在必需基因及非必需基因中酶的类型分布，发现必需基因在连接酶、核苷酸转移酶及磷酸转移酶中所占比例更高，约为33.07%；而非必需基因仅占16.15%，但在氧化还原酶中其所占比例较高。必需酶往往与更多的基因本体论领域相关联。这些结果为肠道细菌在基因水平上支持细胞生命活动所需的功能提供一定的理论基础。
肠道微生物群落对宿主基因表达的影响可是局部的（如肠道组织），也可是全身性的（如药物代谢的最重要器官肝脏）。在无菌小鼠和无特定病原体小鼠间，肝脏中存在表达差异的基因数超过100个，其中表达差异最大的是编码CYP450酶的一组基因。戊巴比妥经静脉注射给药，由肝脏中的CYP450酶代谢。而与无特定病原体小鼠相比，无菌小鼠体内的CYP450酶表达增加，可更有效地代谢戊巴比妥。RNA测序研究也证实，在无菌和定植小鼠间，芳烃受体靶基因Cyp1a2、过氧化物酶体增殖物激活受体-α靶基因Cyp4a14、组成型雄甾烷受体靶基因Cyp2b10和孕烷X受体靶基因Cyp3a11的mRNA表达均存在差异。(www.xing528.com)
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