近10年来，生物信息学的发展给未培养生物催化剂的发现带来机遇。这种生物催化剂的筛选方法又称为分子筛选（molecular screening）。分子筛选是在DNA水平上对基因文库采用分子生物学技术，例如，PCR技术或Southern杂交等与功能检测无关的手段，筛选出相似的基因。在过去的10年期间，在公共的数据库中已经有数千条基因序列，其中大多数为编译转译的基因。到2002年6月已经完成并公开了的基因组序列达到1200个，其中有原核微生物（包括细菌和古细菌）116个、真核微生物3个（如酵母）、病毒1073个，还有许多微生物的基因组也正在测序之中。

分子筛选是发现更多自然存在的酶的变体的高效方法。蛋白质工程提供了生产改良人工变体的方法，再同时利用分子筛选方法，就可以获得源于自然界的变体。利用分子筛选技术，甚至在不知道任何关于酶最终产物的情况及不需要活性测定的情况下，就能分离出各种各样的酶。如果从一些生物中找到了某种有意义的酶，那么就可以根据DNA同源性技术从另外许多生物中十分有效地分离出与这种酶具有相似性的未知的酶。(www.daowen.com)

比如在某种特定的生物中发现一种重要的酶，如酸性木聚糖酶，随后就能在相关的生物物种中利用反向遗传学技术寻找具有同源性的酶。酶蛋白是多种氨基酸按照特定顺序共价连接形成的聚合体，通过蛋白质N-末端测序技术能够测得酶蛋白的氨基酸序列。由于遗传密码子在所有生物中是通用的，根据三联体密码子就可以预测编码该蛋白质的基因可能的核苷酸序列，合成15～20个核苷酸长度的探针。因为DNA是双链构型，单链探针就能结合到DNA中的互补链上。通过Southern杂交实验，直接筛选得到具有同源性序列的新基因。也可以根据其他相关生物的染色体中目的基因的DNA序列，合成一对引物，运用PCR技术从目的生物中扩增获得同源基因并转化到宿主生物如大肠杆菌中，进行同源酶基因的表达。当然，这种方法在实际操作中还存在一定的困难。但是，目前的研究手段已经可以获得具有相同生物活性和不同氨基酸序列的酶蛋白。对这些酶蛋白的详细研究发现，这些蛋白质的变异性很大，仅某些重要元件（如酶的活性位点）在进化中是保守不变的。在功能测定时，这些酶也表现出明显不同的酶学特性，如温度稳定性和pH值稳定性有所提高。利用这种方法，就可以对这个相关的微生物家族都进行筛选。