L'attività dell'Unità di Ricerca di Microbioma è volta a sviluppare e applicare algoritmi bioinformatici per la realizzazione delle mappe dei microbiomi pediatrici, associati a condizioni fisiologiche e patologiche gastrointestinali o gastrointestinali-correlate. 

L'Unità di Ricerca si occupa inoltre di realizzare, ampliare e mantenere la banca dei microbiomi pediatrici e dell'adulto e di analizzare con strumenti omici e meta-omici il genoma, il metaboloma e il proteoma dei microbiomi intestinali e di altri distretti.

L'Unità di Ricerca disegna pipeline proteomiche e metaproteomiche e trasferisce, alla clinica del trapianto fecale, alla diagnostica del microbiota intestinale e alla scelta di profili nutrizionali correttivi di disbiosi, i profili microbiotici associati ad alcune patologie pediatriche mediante algoritmi originali di decision support system. Infine, l'Unità si occupa di finalizzare l'allestimento della suite proteomico-metabolomica dell'Area.