1. עקרונות תכנון אוניברסליים בחלוקת עבודה אופטימלית בין תאים ברקמה
2. מעגלי תקשורת בין תאים השומרים על פרופורציות קבועות והיררכיה רצויה של תאים ברקמה
3. פיתוח שיטה חישובית לאפיון של הסביבה ההטרוגנית ברקמה מבלי למדוד את סביבת התאים ישירות
4. עקרונות מעגל התקשורת הבין תאי בתהליך ריפוי הרקמה ובמחלת הפיברוזיס
5. פיתוח שיטות חישוביות חדשניות להבנה של דינמיקה ומבנה רשתות מורכבות

1. מע' השחבור של אינטרוני קבוצה II באברונים של צמחים: בקרה על הביטוי של גנים אברוניים לאחר התעתוק. 
2. קביעת זהותם ופעילותם של חלבונים קושרי RNA שונים המעורבים בשיחבורם של אינטרונים אברוניים.
3. שחזור מערכת השחבור של אינטרונים מקבוצה II, במערכות in vitro)
4. בנייתה של "ספריית-מוטנטים" בצמחים הפגומים בגנים מיטוכונדריאליים שונים.  
5. אפיון תהליכים המעורבים בבקרה על התרכבותם ופעילותם של קומפלקסים מיטוכנדריאליים שונים (נשימה וריבוזומים).  
6. השפעות סביבתיות על פעילות וביוגנזה של מיטוכונדריות בצמחים.

1. אפיון של גורמי שעתוק חדשים המבקרים ביטוי גנים המקודדים חלבונים סטרואידוגנים בשחלות ורחם יונק בזמן ביוץ והתפתחות העובר במהלך ההריון. 
2. מנגנוני דגרדציה של חלבונים מיטוכונדריאליים כאמצעי התגוננות בפני עקה הורמונלית.
3. מעורבות חלבונים סטרואידוגניים ברקמת שריר הלב שלאחר אוטם ומוות תאי ברקמת הלב הפגועה. 
4. חלבונים קושרי כרומטין ובקרת גנים.

1. מנגנוני העברת סיגנל נוירונלי: הקשר המולקולרי בין תהליך שחרור נוירוטרנסמיטורים ותעלות הסידן.
2. עקת חמצון (stress Oxidative): כיוון חדש להבנת מנגנוני מוות של תאים (apoptosis).
3. פיתוח תרופות למחלות נוירודגנרטיביות מסוג אלצהיימר ופרקינסון.
4. ביטוי חלבונים סינפטיים: סינטקסין, סיפטוטגמין, סינטוברבין ו-SNAP-25 ואפיון תפקידם בביצות מסוג Xenopus.

1. הבנת התהליכים המיקרוביאליים הקובעים את יעילות משאבת הפחמן הביולוגית, תוך חסיפת גורמי השפעה על קיבוע פחמן במערכת האקולוגית הימית.
2. גילוי התהליכים האנזימתים המסיעים ביצור ופליטת גזי גופרית בים, תוך הבנת התרומה הביולוגית לסך הפליטות לאטמוספרה.
3. אינטראקציות סימביוטיות בין אצות לחידקים והשפעתן על זרימת נוטריאנטים דרך בסיס מארג המזון הימי
4. הבנת מנגנוני ההסתגלות של חידקים ואצות לתנודתיות בתנאי המחייה (כגון שינויים מהירים בריכוזי המזון, איכות המזון, זמינות אור, טמפרטורה, מליחות ולחץ).
5. הבנת מנגנוני ההסתגלות של המיקרואורגניזמים הימיים לחיים בתרחיף, גדילה והשרדות ללא משטחי גידול.

1. מנגנוני העברת סיגנל מהממברנה לגרעין – מעורבות אונקוגנים והקשר לסרטן.
2. פיתוח צורונים של קינאזות המשוחררים מבקרה ופעילים ביולוגית – שימוש בצורונים הללו ללימוד תפקודן הביולוגי והפתולוגי של קינאזות אלה.
3. פיתוח מערכות חדשות תוך שימוש בשמרים, לפיתוח מעכבים המהווים תרופות פוטנציאליות.

1. מנגנוני אלימות המופעלים על ידי חיידקי מעי פתוגניים על מנת לתקוף תאי אפיתל וכיצד תאי האפיתל מתגוננים מפניהם
2. מנגנוני מחלות מעי באדם
3. פיתוח טכנולוגיות חדשניות לאבחון ולחימה במחלות מעי זיהומיות\דלקתיות  באדם

1. פיתוח ויישום שיטות הדמייה ממוחשבות של חלבוני ממברנה. 
2. קביעת מבנה של חלבוני ממברנה בעזרת ספקטרוסקופיה של אינפרא-אדום.
3. מבנה ותיפקוד של תעלות יונים של וירוסים.

1. מחקר נסיוני בנושא תעופה בסקאלות קטנות ומהירות: איך חרקים שולטים על התעופה שלהם?
2. כיצד חרק מייצג מידע על מיקום וסיבוב של עצמו?
3. כיצד חרק מעופף מעבד מידע סנסורי ממספר חיישנים?
4. מהם המנגנונים העצביים והגנטיים הקשורים לבקרת תעופה בזבוב?
5. מהם המנגנונים של בקרת תעופה וזרימה לא-עמידה בסקאלות קטנות?

1. מכאנוביולוגיה של תאי גזע עובריים: התמיינות וקבלת החלטות.
2. מכאנוביולוגיה של תאי גזע בוגרים בתהליכים דלקתיים. 
3. מכאנוביולוגיה של פוריות הביצית והתפתחות עוברית טרום השרשתית.
4. פיתוח טכנולוגיות קליניות של הפרייה חוץ גופית.
5. מכאנוביולוגיה של מטריצת גרעין התא ומנגנוני בקרת ביטוי גנים.

1. יחסי גומלין בין השעון הצירקדיאני והתנהגות חברתית בדבורים. 
2. הארגון הטמפו ראלי של חברות חרקים. 
3. הבנת השינויים המולקולארים, אנדוקרינולוגים והעצביים המאפיינים את האבולוציה של חברתיות.  
4. השפעות חברתיות על שינה. 
5. אפיון מולקולארי ונוירואנאטומי של מערכות השעון הצירקדיאני ושינה בדבורים.  
6. מחקר סוציוביולוגי, התנהגותי, מולקולארי וגנומי של חברתיות בדבורים. 
7. מנגנונים חברתיים, אנדוקריניים ומולקולאריים המשפיעים על חלוקת תפקידים תלוית גודל גוף בדבורת בומבוס האדמה.
8. הורמון הנעורים והאבולוציה של חברתיות בדבורים.
9. מנגנוני הבקרה החברתיים והמולקולאריים הקובעים את גודל הגוף והכת בדבורת בומבוס האדמה.

1. גילוי ואפיון מנגנונים מטבוליים בתאי מערכת החיסון המשפיעים על הזדקנות.
2. חקר תפקיד המיקרוביום (חיידקי המעי) בהזדקנות ובשבץ מוחי.
3. הבנת המבנה והתפקוד של מערכת העצבים ותאי הגליה של המעי.
4. רתימת מערכת החיסון של המעי ללוחמה בגידולים מוחיים.
5. שימוש בחיידקי המעי ותוצריהם המטבוליים כגישה טיפולית למחלות נוירודגנרטיביות (כגון אלצהיימר ופרקינסון).  

1. יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לסביבתם:
    א. שרידות חיידקי מעיים במי ים: מנגנונים מולקולריים.
    ב. חיידקים על עלי עץ האשל: עמידות לתנאי מליחות ויובש קיצוניים.
    ג. אקולוגיה מולקולריות של אוכלוסיות מיקרואורגניזמים בסביבות קיצוניות 

2. חיישנים מיקרוביאלים לניטור סביבתי: הנדסה גנטית ושילוב במערכות חומרה.

1. אפיון חשיבותם ותפקידם של פקטורי שעתוק מסוג bHLH בהתפתחות מערכת העצבים העוברית (למשל תאים דופמינריים במח הביניים וחוט השדרה) תוך שמוש בעכברים מהונדסים גנטית ובעוברי עוף. 
2. גלוי מנגנון הפעולה המולקולרי של פקטור השעתוק. גנים במעלה הזרם: גילוי ואנליזה של פרומוטורים וגנים מפעילים in vitro וגם in vivo. גנים במורד הזרם: זהוי בשיטות מולקולריות (deep sequencing) ואפיון  vivo וגם in vitro  
3. רתימת הידע על ההתפתחות העוברית הנורמלית לשם הכוונת או שנוי גורל תאים (במחלות כמו פרקינסון וסרטן מח מסוג מדולובלסטומה). 
4. חקר של מחלות גנטיות באדם על ידי מודלים בעכבר.
5. זיהוי מחלות גנטיות הנגרמות ע"י מוטציות בפקטורי שעתוק אלו או שינוי במספר העותקים שלהם בגנום.

1. תאי גזע, וחקר הסרטן - גנטיקה מולקולרית ביונקים, וביולוגיה התפתחותית.
2. התמיינות תאי גזע עובריים מאדם.
3. זיהוי ואפיון שאתות סרטניות ממקור עוברי. 
4. שימוש בביואינפורמטיקה לאנליזה של התפתחות רקמות והתמרה סרטנית

1. מיפוי דרכי הובלת חלבונים לכלורופלסט
2. גילוי מסלול התגובה לתיקון הצטברות חלבונים לא מקופלים בכלורופלסט
3. זיהוי עקרונות האינטראקציה של צמח-מיקרוביום בקרקע

1. אפיון ומציאת חלבונים חדשים המעורבים בסרטן שד ושחלה משפחתיים  
2. בקרה על התגובה התאית לנזקי דנ"א 
3. מציאת תרופות חדשות לטיפול במחלת הסרטן
4. חקר הקשר בין אסטרוגן, חוסר יציבות גנומית וסרטן שד ושחלה. 

1. אקולוגיה של שונית האלמוגים. 
2. יחסי טורף-נטרף והשפעתם על מבנה החברה ותיפקודה. 
3. השפעת גורמים פיסיקליים על תהליכים ביולוגיים בים. 
4. אקולוגיה התנהגותית של פלנקטון ודגים. 
5. יישום שיטות אקוסטיות ואופטיות בחקר הים.

1. מנגנוני בקרה של מקצבים צירקדיים בצמחים.
2. השפעת מידת היציבות של mRNA על בקרת ביטוי הגנים ב-A. Thaliana.
3. מעורבות קולטני אור שונים בהכוונת השעון הצירקדי ב-A. Thaliana.

1. מנגנונים מולקולריים שבבסיס יכולת הרגנרציה של שושנת הים נמטוסטלה
2. השוואה בין תהליך הרגנרציה לתהליכי התפתחות עוברית
3. גנים מטיפוס Cthrc1 : תפקוד בשושנת הים, מבנה ואבולוציה בעולם החי.
4. גני ה-ADAMTS בתהליכי ההתפתחות והרגנרציה בשושנת הים ובצורבנים אחרים.

1. מנגנונים עצביים של הכאב הכרוני.
2. תכונות הנוירון התחושתי לאחר פגיעה עצבית.
3. מנגנונים מוחיים בבקרה על ערנות והכרה.
4. הפרעות בתחושה בעקבות פגיעה עצבית.
5. מסלולים מוחיים הקשורים לאבדן הכרה בהרדמה כללית.

1. אקולוגיה תפקודית של מאגרי מזון – בדגש על אקולוגיה ואבולוציה של יחסי טורף- נטרף.
2. אקולוגיה של עקה פסיולוגית, מנגנוני הגנה כנגד סיכוני טריפה.
3. יחסי גומלין של מערכות אקולוגיות מעל ובתוך הקרקע, מלכודות אקולוגיות.
4. אקולוגיה של תזונה.
5. סינדרומים התנהגותיים.
6. אקולוגיה ואבולוציה של צבעים ודגמים בולטים המשמשים להגנה מטורף.
7. מחקר זוחלים תוך התמקדות באקולוגיה של לטאות.
8. אקולוגיה של מערכות צחיחות, שמירת טבע מערכתית ושיקום מערכות אקולוגיות פגועות.

1. מנגנונים מולקולריים המבקרים מטסטטיות של תאי לימפומה ממאירים למערכת העצבים המרכזית.
2. מערכת החיסון במוח.
3. מעורבות חלבונים רטרווירלים החודרים לגרעיון בבקרת הממאירות והכושר המחסן של תאי לימפומה.
4. הכוונת (Targetting (גנים למוח ולעין. מנגונני קסנוגניזציה בתאים ממאירים.

1. בקרת תנועה בזרועותיו הגמישות של התמנון כהשראה לתכנון ובקרה של רובוטים הבנויים מחומרים גמישים
2. הבסיס הנוירוביולוגי לתהליכים שמתווכים לימוד וזיכרון בחסר חוליות בעל יכולות קוגניטיבית מתקדמות - התמנון 

1. עיבוד מידע ראייתי באזורים שונים של קליפת המוח. 
2. רשתות עצבים המשרתות זיכרון ולמידה של דמויות וסדר הופעתם.
3. עבוד מידע מקבילי וטורי של ממדים שונים בתהליך הראייה וסיכום תוצאות עיבודים אלו.
4. למידה במערכות סנסוריות.
5. סיווגים ומושגים (concepts and categories)בתפיסה ראייתית.
6. ראייה ותפישה מודעת ובלתי מודעת; הקשר בין התפיסה והמודעות.
7. סיכום, דומיננטיות ועימות בין-עינית
8. תפיסה בחטף ותפיסה בהתבוננות.
9. אסטראטגיות במשחקי תפיסה, זכרון וחשיבה.
10. אשליות הראייה

1. זיהוי ואפיון גנים המשפיעים על קצב ההזדקנות התא והאורגניזם השלם.  
2. פיתוח ושימוש במודל ניסויי חדש לחקר הזדקנות: African turquoise killifish
3. יצירה וחקר מודלים גנטיים של מחלות הזדקנות בקיליפיש בעזרת CRISPR/Cas9 ,כגון מחלות נוירודגנרציה וירידה בתפקוד מערכת החיסון.
4. שימוש בשיטות גנומיות ומולקולריות מתקדמות בקיליפיש ותאים אנושיים (כגון single-cell RNA-seq, CRISPR screens, ו- Mass spectrometry).
5. הדמיה חיה של תהליכי הזדקנות ע"י יצירת דגים טרנסגנים פלוארסנטים.  
6. השפעת תהליכים ביולוגים מוקדמים, כגון קצב בגרות מינית, על קצב ההזדקנות.

1. מנגנונים עצביים של זכרון לטווח קצר.
2. דימות באמצעות fMRI של אזורים ראייתיים במוח האדם.
3. השפעות קשב (Attention) על ביצוע משימות ראייתיות, וביטויים ברמה העצבית.

1. חישוביות ודינמיקה תפקודית של הולכת אותות במעגלים עצביים ברזולוציה של תא עצב יחיד.
2. פלסטיסיות של רשתות עצביות (למידה וזיכרון, הזדקנות, מחלות ניווניות).
3. שונות פנוטיפית: מהתבטאות גנים ופעילות עצבית להתנהגות.
4. גנומיקה אבולוציונית ופונקציונלית: רשתות שעתוק והקשר בין ביטוי גנים ומבנה הגנום.

1. מנגנונים יוצרי תנודות בתאי עצב בודדים וברשתות עצבים.
2. המבנה הפונקציונלי, המנגנונים התאיים והתפקיד העצבי של המוח הקטן.
3. הפיסיולוגיה של השעון הצירקדיאני.

1. הבסיס המולקולרי לדפוסים שונים של חוסר יציבות גנומית בסרטן
            *  כיצד גורמים שינויים בפרופיל ביטוי הגנים ובתכנית השכפול להתמרה סרטנית?
            *  מעורבותם של אתרים שבירים בחוסר היציבות הגנומית בגידולים סרטניים שונים.
2. רפואה מותאמת אישית במחלות גנטיות נדירות – סיסטיק פיברוזיס  (CF)כמודל.
          *  פיתוח מודלים פרה-קליניים המבוססים על בנק התאים, שאנחנו מקימים מחולי CF הנושאים מוטציות נדירות - 
             אסטרטגיה לניבוי תגובת החולים לטיפולים חדשניים.
          * פיתוח טיפולים ייחודיים לחולים נושאי מוטציות פסק - התערבות במנגנונים לייצוב תעתיקי RNA. 

1. דנ"א עתיק.
2. אפיגנטיקה עתיקה.
3. האבולוציה של האדם - מה הופך אותנו לבני אדם?
4. הקשר בין שינויים אפיגנטיים לשינויים באורחות החיים של בני האדם.
5. כיצד שינויים ברגולציה של גנים משפיעה על האבולוציה?
6. אבולוציה מולקולרית.

1. המנגנונים עצביים והעקרונות חישוביים העומדים בבסיס קבלת החלטות במוח.
2. נוירוכלכלה והייצוג העצבי של מושג הערך (utility).
3. זכרון קצר טווח: פסיכופיסיקה ומודלים עצביים וחישוביים.
4. דינמיקה של תאי עצב ושל רשתות עצביות.

1. מערכות העברת סיגנל של תאים סרטניים.
2. הרג תאים סרטניים ע"י dsRNA.
3. הדמייה של גידולים סרטניים ע"י מעכבים מסומנים בסמני PET.
4. תכנון והכנת מעכברים לחלבונים סרטניים: Src, Jak2, ן-IGF1R .
5. מעכבי PKB.
6. מעכבי עיכוב גידולי פרוסטטה.
7. זיהוי גנים חדשים בתאים סרטניים.

1.    השפעת נוירומודולציה על חישובי דנטריטים.
2.    תפקיד תעלות HCN ועוררות דנדריטית בעכברי מודל לאוטיזם.
3.    רשתות בתת-קליפת המוח המבקרות צלילים אולטרא-סוניים בעכברים.
4.    מעורבות החישוב הדנדריטי בזיכרון העבודה.
 

1. תכונות מבניות וביולוגיות של מוטנטים פעילים של מולקולות MAP kinase 
2. חקר מערכות בעלות אפיניות גבוהה באמצעים מבניים.
3. תכנון חלבונים.
4. חקר מבנה של חלבון RACK1- הבנת אנטראקציות חלבון-חלבון.
5. תכנון מעכבי קינאז.

1. כיצד תורמים מנגנוני אלימות לשגשוג של חיידקים מחוללי מחלות במעי?  
2. יחסי גומלין של בקטריופאג'ים (וירוסים של חיידקים) עם המיקרוביוטה ועם היונק המאחסן.  
3. מנגנועי עמידות כנגד חיידקים מחוללי מחלות במעי.  

1. ביואנפורמטיקה - ארגון גלובלי של כל רצפי החלבונים, פיתוח גישות למיון וסווג אוטומטי של רצפים.
2. ביואנפורמטיקה - נתוח מידע גנומי ופרוטאומי לפיתוח כלים להבנת קשר בין רצפי חלבונים ומבנם.
3. חקר מעורבותם של חלבונים יחודיים בוסיקולות סינפטיות ובאתרי שחרור בסינפסה.
4. שימוש בנוירוטוקסינים כגלאים לתהליכי שחרור במערכות עצבים.
5. גישות פרוטאומיות (גלים דו-ממדיים) לחקר בטוי חלבונים בתאי עצב מתפתחים.
6. ישות גנומיות (בטוי גנים) לחקר בטוי גנים בתאי-עצב מתמיינים.

1. ביולוגיה מבנית דינמית של החלבון אלפא-סינוקלאין
2. בקרה על ביו-צברים מופרדי-פאזות בעלי כושר רעילות תאית
3. תכנון מושכל של מעכבים של צורונים רעילים של החלבון  אלפא-סינוקלאין
4. תכנון פרובים פלואורוסצנטיים

1. אבולוציה של מנגנוני בקרת ביטוי לאחר תעתוק בדגש על מיקרו-רנ"א ורנ"א קטן.
2. ביוכימיה של ארס שושנות ים והשפעת הסביבה ויחסי טורף/נטרף על הרכבו.
3. אבולוציה מולקולרית של גנים המקודדים לרעלנים חלבוניים בחיות.
4. אבולוציה של תעלות יוניות תלויות מתח ומערכת העצבים הקדמונית.

1. הנדסת רקמות. פיתוח מיקרו לבלב 
2. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור אלמנטים ביולוגיים.
3. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור פקטורי גידול האחראים לאנגיוגנזה, לטיפול במחלות שונות של חסימת ורידים ועורקים. 
4. גילוי ומיצוי אנטיביוטיקות חדשות מדו-חיים.
5. זיהוי ואפיון אותות ופקטורים המעורבים בתהליכי ההזדקנות
6. טיפול בבעיות פוריות ע"י יצירת מיקרו-שחלה. 
7. פיתוח פיגום סינטתי תלת ממדי להנדסת רקמות. 
8. תפקוד רקמות חיבור והשפעתן בקרצינומות. 

1. שימוש בתאי גזע עובריים ותאי גזע מושרים לחקר מחלת הנטינגטון ומחלת משאדו ג'וזף
2. חקר תהליכים אפיגנטיים והטרוגניות תאית בתאי גזע, ובמהלך התמיינות נוירונאלית
3. פלאו-אפיגנטיקה (בשיתוף עם פרופ' לירן כרמל): שחזור מתילציה בדנ"א קדום, ובדיקת פנוטיפים בתאי גזע ומוחונים  (minibrains)
4. הדמיה חיה של תהליכים דינמיים בגרעין התא של תאי גזע מתמיינים
5. מעקב אחר שחלוף היסטונים בגליובלסטומה

1. המבנה של מערכת אור ה-PS I) I) ביצורים פוטוסינתטיים שונים: כחוליות, אצות ירוקות, צמחים עילאיים.
2. בידוד קומפלקסים פוטוסינתטיים טבעיים ובנית מערכות פוטוסינתטיות מלאכותיות מהם (בשיתוף עם פרופ' איתמר וילנר מהמכון לכימיה).
3. איפיון הפעילות הביולוגית של החלבון mitoNEET בשמירת מאזן הברזל בתאים הומניים ובצמחים.
4. קביעת המבנה התלת מימדי של חלבונים קושרי ברזל-גופרית (2Fe-2S) במיוחד בפרדקוסין ו-mitoNEET.

1. אפיון מנגנוני שליטה מטבולית בכבד.
2. התמיינות תאי גזע אנושיים
3. הנדסת רקמת כבד.
4. Hepatitis C Virus (HCV)

1. תפקיד מודיפיקציות של רנ״א בבקרת תרגום
2. חקר מנגנוני בקרת תרגום הנמצאים בבסיס תפקודי תאי גזע המטופוייטים ויכולת יצירת תאי דם
3. מנגנוני בקרת תרגום במהלך התמרה סרטנית והתפתחות סרטן הלוקמיה
4. חקר מנגנונים נגיפיים המנצלים את הריבוזום התאי לצורכי וטובת הנגיף

1. עיבוד של צלילים טבעיים במערכת השמיעה.
2. טרנספורמציות של ייצוג אותות במעלה מערכת השמיעה.
3. הקשר בין עולם הצלילים הטבעי וייצוג עצבי של אותות במערכת השמיעה

1. אקולוגיה של תנועה: מסגרת תיאורטית-אמפירית חדשה לחקר תהליכי תנועת אורגניזמים שונים בסקאלות שונות במרחב ובזמן.
2. הפצת זרעים ע"י הרוח: מודלים מכניסטים לסביבה הטרוגנית, בדגש הפצה ארוכת- טווח.
3. מנגנוני מעבר גנים ודינמיקה של המבנה הגנטי ביערות טבעיים ונטועים.
4. הפצת זרעים של צמחי פירות עסיסיים ע"י ציפורים ועטלפים.
5. מודלים מכניסטים של תנועת בע"ח בסביבה הטרוגנית.
6. כיצד שוני בתכונות טורפי זרעים מעצב דגמי התחדשות באוכלוסיות צמחים?
7. תהליכי קבלת החלטות בציפורים נודדות: השפעת גורמי הסביבה על מהירות ואופן המעוף.

1. הבסיס המולקולרי לשינויים בדגם המתילציה של דנ"א בגידולים סרטניים.
2. השפעת המתילציה של דנ"א של שעתוק ופעילות טרנספוזונים באדם.
3. היסטונים ומודיפיקציות של היסטונים ומעורבותם בבקרת ביטוי של גנים

1. קשר בין מבנה ותפקיד בחלבון NhaA, דוגמא לחלבונים הממברנלים הפוליטופים המייצגים 30% מחלבוני הפרוטיאום.
2. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות למלח בחיידקים.
3. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות ל-pH בחיידקים.

1. יחסי אלמוג-אצה תחת תנאים סביבתיים משתנים
2. השפעת גלי חום ימיים על פיזיולוגיה של אלמוגים בוני שונית
3. תגובת אלמוגים להבזקי אור בסביבות חופיות רדודות
4. מטבוליזם של סוכרים בעליית טמפרטורה

• מערכת מיקרוביום מודל להבנת התהליכים האקולוגיים שמשפיעים על הרכב חברות חיידקים
• פירוק והרכבה של מיקרוביומים לשיפור בריאות הצמח
• מטא גנומיקה בקרקעות וצמחי מדבר

1. אבולוציה של מסלולים התפתחותיים ושימוש באמבריולוגיה השוואתית למחקר תהליכים אבולוציוניים.
2. השלבים הראשונים בארגון העובר בפרוקי הרגליים והאבולוציה של יצירת דגם הגוף הסגמנטלי.
3. אבולוציה של הראש בפרוקי הרגליים והתהליכים המבחינים בין הראש לגוף..
4. גנומיקה של מערכות מודל חדשות.
5. היסטוריה ביוגיאוגרפית של ארץ ישראל, תוך שימוש באוסף חסרי החוליות הלאומי.

1. מחקרים מבניים לצורך הבנה כיצד מזהה המערכת החיסונית את נגיף ה-HCV, במטרה לסייע בתכנון של חיסון וטיפולים חדשניים כנגד וירוס ה-HCV.
2. פיתוח מערכת לבחינת רמת הביטוי והמסיסות של חלבוני המעטפת של וירוסים.
3. מחקרים מבניים לצורך הבנת מנגנון הכניסה של וירוסים ממשפחת ה hepaciviruses. 
4. מחקרים מבניים וביוכימיים על האינטראקציות בין חלבוני המעטפת של וירוס ה-HCV לבין הקולטנים של התא המאכסן.

1. כיצד העברת אותות שולטת על הזדקנות ביציות?
2. אפיון מעורבות רנא לא מקודד ארוך בהתפתחות ביציות וזירעונים.
3. פעילות לא צפויה של CRISPR בתיקון שברי דנא, וכיצד ניתן למנוע אותה.
4. מה המנגנון שמאפשר השתקה של כרומוזומים שלמים בזמן יצירת ביציות וזירעונים?
5. כיצד נשמרת אוכלוסיית תאי הגזע בגונדה?
6. מה ההבדל בביטוי גנים בביציות אדם בין נשים צעירות למבוגרות?

1. מנגנון הפעולה והבקרה על פעילות הטלומרז.
2. המבנה התלת מימדי ותפקידיו של מרכיב ה-RNA בקומפלקס הטלומרז.
3. מבנהו ותפקידיו של קצה הטלומר.
4. מחלות גנטיות הנגרמות כתוצאה מפגיעה בתפקוד הטלומרים

במעבדה משולבות מגוון טכניקות מולקולריות, אלקטרו פיזיולוגיות והתנהגותיות לצורך הבנת הארגון הפונקציונאלי של הרשתות הגנטיות והעצביות התומכות בפלסטיות של מערכת העצבים.

1. מגוון המינים והגורמים שמעצבים אותו (מודלים תיאורטיים, מחקרי שדה, ומחקרים ניסויים).
2. השפעות רעייה על חברות צמחים – היבטים תיאורטיים והשלכותיהם לממשק של מערכות אקולוגיות.
3. השלכות של שינויי אקלים והשפעות אדם על מערכות אקולוגיות בהקשר של שמירת טבע.
4. שימוש בכלים חישוביים לתכנון מערכי שטחים מיטביים לשמירה על מגוון ביולוגי..
5. פיתוח מודלים אקולוגיים מבוססי GIS לניבוי דגמי תפוצה של צמחים ובעלי חיים.
6. ניתוח וניבוי של שינויי צומח ארוכי-טווח באמצעות עיבוד ממוחשב של תצלומי אויר.

1. השפעת המיקרוביום על האבולוציה והאקולוגיה של המאחסן
2. אקולוגיה ואבולוציה של מינים בעלי תפוצה כתמית: דינמיקה של מטא-אוכלוסיה
3. שמירת טבע של אוכלוסיות מקוטעות: אקולוגיה, גנטיקה, והתנהגות
4. פרה-היסטוריה של המין האנושי מפרספקטיבה אקולוגית

1. האם עצים דוחים את בני מינם יותר ביערות טרופיים?
2. האם אינטראקציות בין מינים שומרות על מגוון מינים גבוה?
3. כיצד ניתן להעריך את התחרות בין מיני עצים שמתקיימים בבית גידול זהה?
4. כמה מינים יכולים פוטנציאלית להתקיים ביערות טרופיים וממוזגים?

קביעת המבנה של קומפלקסים חלבוניים גדולים בשילוב שיטות המבוססות על:
1.    ספקטרוסקופיית מסות (mass-spectrometry)
2.    מיקרוסקופיה אלקטרונית
3.    קריסטלוגרפיה ברזולוציה בינונית עד נמוכה
 

1. דינמיקה של לכידת אור ופוטוסינתזה ע"י פיטופלנקטון במערכות ימיות
2. פוטוסינתזה של מיקרואורגניזמים בקרומי חול מדבריים – עקרונות פיזיולוגיים ויישומים ביוטכנולוגיים.

1. זיהוי ואפיון של מסלולים תוך-תאיים לבקרת איכות של חלבוני בדגש על פירוק.
2. אפיון השינויים בפרוטאום במהלך ההזדקנות, בדגש על פירוק חלבונים.
3. זיהוי ואפיון של דגרונים: סיגנלים חלבוניים המובילים לפירוק.
4. מנגנונים לפירוק חלבונים ממברנליים על ידי מסלול מערכת האוביקוויטין-פרוטאזום.

1. כיצד מולקולות רנ״א אימהי עוברות בתורשה לעובר, ומה תרומתן להתפתחות עוברית?
2. כיצד מנגנוני בקרה על מולקולות רנ״א (יציבות, מיקום, תרגום וכו׳) משתתפים בתהליכי התמיינות ודיפרנציאציה?
3. כיצד מידע גנומי של בקרה על מולקולות רנ״א מקודד בגנום?

1. מנגנונים מולקולריים של וויסות קיפול חלבונים בתא ותגובה למצבי עקה שונים.
2. ביולוגיה מערכתית של בקרת חמצון בתא ובאורגניזם שלם.
3. הצדדים הבהירים והאפלים של מחמצנים תאים והפשעתם על הזדקנות והתפתוחות של מחלות ניורדגנרטיביות.
4. פיתוח כלים המבוססים על מס ספקטרומטריה לאיפיון של שינויים במבנה של חלבונים. 

1. בקרת תהליכי התמיינות של תאי גזע עובריים באמצעות מחיקת פעילות של פקטורים כרומטיניים (שימוש בכלים מתקדמים לעריכה גנטית CRISPR/Cas9).
2. פיתוח טכנולוגיות מיקרופלואידיות (drop based microfluidics) המאפשרות אפיון הטרוגניות באוכלוסיית תאים ע"י מדידות של התבטאות גנים, מטילציה של דנא ומצבים כרומטיניים ברמת התא הבודד (משלב עבודה בחדר נקי-Nano center).
3. שימוש ופיתוח של כלים חישוביים שיאפשרו לנתח ולאפיין רשתות רגולטוריות בתהליכי התמיינות תאיים (נדרש ידע מוקדם בשפת תכנות והבנה סטטיסטית).
4. אפיון אפי-גנטי של אנהנסרים בתהליך התמיינות עצבית.
5. איך מחזור התא ושכפול דנא משפיעים על ומושפעים מתהליכי בקרה כרומטיניים.

1. מקורות רעש בתאי עצב והשפעתם על קיבולת האינפורמציה העצבית (בשיתוף עם י. ירום ונ. תשבי).
2. הולכת סיגנלים חשמליים בעצים דנדריטיים המכילים תעלות אקסיטביליות " Hot Spots": התנאים להגברה סינפטית, פעולות לוגיות וחישובים אלמנטריים על פני העץ הדנדריטי.
3. ניתוח, באמצעות סימולצית מחשב, של השפעת קלט מאסיבי על התנהגותו החשמלית של תא העצב.
4. תהליכי עיבוד אמפורמציה במעגלים קורטיקלים ריאליסטיים. שילוב של עבודה ניסויית על חתכים מקליפת המוח (במערכת האינפרא-אדום החדשה) ועבודה תאורטית לסימולציה של עיבוד מידע ברשת קורטיקלית (בשיתוף עם פרופ' י. ירום וד"ר מרקרם, מכון וייצמן.)
5. מנגנונים תאיים ליצירת אוסצילציות חשמליות בתאי עצב וברשתות עצביות (בשיתוף עם פרופ' י. ירום).
6. שיטות אנליטיות לתיאור פשוט מבחינה מתמטית של יחסי הפלט-קלט בתא עצב מורכב

1. בקרת רנ"א קצרים במערכת העצבים: ממצבי לחץ למחלות ניווניות.
2. שרשרות רנ"א קצרות כגורמי בקרה בין מערכת העצבים למערכת החיסון.
3. .Transfer RNA fragments and micro-RNA in traumatic brain-to body communication

1. עיצוב קלמודולין על מנת לשנות את ספציפיות הקשירה שלו לחלבוני מטרה שונים.
2. תכנון ביו-סנסורים המתבססים על קלמודולין.
3. עיצוב הטוקסין פסיקולין על מנת לשנות את ספציפיות הקשירה שלו.
4. עיצוב חלבונים המתקפלים לקונפורמציות שונות.
    

1. גנומיקה חישובית של הפרעות נוירו-התפתחותיות (אוטיזם, סכיזופרניה, ומוגבלות שכלית התפתחותית)
2. חקר גנים כרומטיניים המעורבים באוטיזם באמצעות תאי גזע עובריים המתמיינים לנוירונים
3. אפיון של גנים המשפיעים על התנהגות באמצעות מודלים עכבריים 
4. סריקה של אינטראקציות גנטיות ברחבי הגנום תוך שימוש במערכת CRISPR/Cas9

1. בקרת המיוזה בשמר כתהליך התמיינות תאי.
2. תיקון דנ"א בשמרים ובצמחים.
3. אזורי אי-יציבות בגנום האנושי.
4. תהליך הרקומבינציה במיוזה.