פרטי אנשי קשר
מזכירת הדיקן: גב' אילנה פרידמן
טל: +972-8-934-4530
פקס: +972-8-934-4169
דוא"ל: elana.friedman@weizmann.ac.il
אתר הפקולטה: http://www.weizmann.ac.il/LifeScience/
הגשת מועמדות למסלול קביעות : טופס הגשה
תאור הפקולטה
הפקולטה לביוכימיה, יחד עם הפקולטה האחות - הפקולטה לביולוגיה, אחראית למחקר במדעי החיים במכון ויצמן. המאפיין המרכזי של מחקר זה הינו השימוש בדיסציפלינות מדעיות מגוונות, ואיחודן להבנה מפורטת של תהליכי החיים ברמות של מולקולות, תאים, איברים, אורגניזמים, ומערכות אקולוגיות. בבסיס מערכות אלה מצויות ביו-מולקולות ובהן די-אן-אי, אר-אן-אי, חלבונים, רב-סוכרים, ומולקולות קטנות.
הפקולטה לביוכימיה מתמקדת בחקר ביו-מולקולות בכל רמות הארגון הביולוגיות, תוך שימוש בגישות מצמצמות (רדוקציוניסטיות) וגישות מערכתיות מתכללות. המחקרים נערכים במיקרואורגניזמים, זבובים, עכברים, ובני אדם, תוך שימוש במגוון עשיר של טכנולוגיות ומתודולוגיות. אלה כוללות שיטות המצויות בחזית המחקר כמו הנדסת חלבונים, אבולוציה במבחנה, גנומיקה, הנדסת בע"ח, ביולוגיה מערכתית, וביואינפורמטיקה, לצד תחומים קלסיים כמו ביוכימיה, אנזימולוגיה, גנטיקה, ביולוגיה מולקולרית, ביולוגיה של התא, כימיה וקריסטלוגרפיה. כל אלה נעזרים במיכשור מודרני רב-עצמה כמו מס-ספקטרומטריה, ריצוף די-אן-אי עמוק, מיקרוסקופיית כוחות אטומיים, מיקרוסקופיית מולקולות בודדות, ספקטרוסקופיה, ציטומטריית זרימה, ורובוטיקה. שיטות מולטי-דיסציפלינריות ומשולבות אלה הובילו לתגליות פורצות דרך של חוקרי הפקולטה, וליישומן לתועלת האנושות.
תחומי עניין ופעילות בפקולטה
כימיה ביולוגית
המאפיין העיקרי של המחקר במחלקה הוא הביוכימיה של החיים, עם דגש על חלבונים ותפקידם הביולוגי. מגוון שיטות מתקדמות וכלים מודרניים מיושמים בתחומי הביוכימיה, ביופיזיקה, ביולוגיה מבנית, ביולוגיה מולקולארית, ומחשוב. תחומים המחקר כוללים: (א) מדע החלבונים, שבו חוקרים איך חלבונים נקשרים אחד לשני, או למולקולות קטנות, איך להנדס חלבונים, איך אנזימים נוצרים ומשנים תכונותיהם לאורך האבולוציה, ואיך נראים ונוצרים מבנים רב-חלבוניים (קומפלקסים). (ב) בקרת יציבות הגנום, תיקון נזקים ב-די-אן-אי, ביטוי האינפורמציה הגנטית, ושימוש ב-די-אן-אי לפיתוח מחשוב ביומולקולרי ולגילוי שושלות התפתחותיות של תאים. (ג) חקר המבנה והתפקוד של חלבונים ממברנלים כמו משאבות מולקולאריות, תעלות, נשאים, אנזימים, ומנועים מולקולאריים. (ד) חקר המנגנונים של הכוונה תוך-תאית של ליפידים וחלבונים, תנועתם הגעתם והחדרתם לאברוני המטרה. (ה) הבנתם של תהליכים מרכזיים כמו הכוונה ותנועה של תאים ממקום למקום, פתוגנזה, גדילה והתחדשות של תאי עצב, גנטיקה ואפיגנטיקה של התמיינות תאים, ופעילות שעונים ביולוגיים ביונקים.
גנטיקה מולקולרית
מחלקתנו חוקרת את בסיס המולקולרי של הגנטיקה ותהליכים ביולוגיים הקשורים לכך – תוך כדי שימוש במערכות מודל מולקולריות בשלוב עם אנליזות ממוחשבות הבוחנות מודל מערכתיים. מחקר זה מתבצע על אורגניזמים שונים שכוללים וירוסים, שמרים, זבובים, עכברים ובני אדם. מודלים אלה מיושמים להבנת מנגנונים שונים כגון: (א) הבנת מנגנונים מולקולרים האמונים על ביטוי גנים כמו תהליך השעתוק הגנטי, תהליך התרגום ויצירת חלבון וכן הבנת דרך פירוקם של חלבונים בתא. (ב) חקר תגובות התא לגירויים המושרים ע"י ציטוקינים, גורמי גדילה וכן תגובה לנזקי די-אן-אי. (ג) הבנת המנגנונים המווסתים את תהליך ריבוי תאים, וכיצד תאים נכנסים למצב של אי-חלוקה ואף מוות מתוכנת, כמו כן הבנת תהליך התמיינותם. (ג) חקר מנגנון התפתחות האורגניזמים משלב ההפריה ועד יצירת העובר, והבנת מסלולים מולקולרית של יצירת רקמות שונות כגון המח, השריר, העצם והלבלב. (ד) חקר מחלות גנטיות ומחלות נרכשות כמו הדבקה וירלית להשראת תהליכים סרטניים. (ה) חקר ממוחשב של ביולוגיה מערכתית – כגון כיצד גנים הופיע לאורך האבולוציה והתפלגותם לגנים משניים חדשים.
מדעי הצמח
מטרת המחלקה למדעי הצמח היא הבנה טובה יותר של הביולוגיה של אורגניזמים פוטוסינטטיים. אלה כוללים צמחי מודל כארבידופסיס, או גידולים חקלאים (חיטה, עגבניה, תפוח-אדמה), צמחים ירודים דוגמת טחבים , אצות חד-תאיות או דיאטומים, שהם המרכיב העיקרי של הפיטופלנקטון, וציאנובקטריות. במחלקה עוסקים במחקר בסיסי ברמות התא, הפרט והאוכלוסיה וכן בבניית מודלים תיאורטיים. תחומי מחקר עיקריים כוללים: (א) ניצול האור (light harvesting) ע"י הצמח מהבטים ביופיסיקליים ועד בקרת ביטוי גנים. (ב) התפתחות ואבולוציה של צמחים. (ג) חילוף חמרים (מטבוליזם) עיקרי ומשני. (ד) מחקרים סביבתיים של היבטים גלובליים של קיבוע פחמן וביולוגיה ימית. (ה) חישה ותגובה לפגיעות סביבתיות הנגרמות ע"י מחוללי מחלה, עשבים שוטים וטפילים או עקות כבצורת, חם וכו'. (ו) פיתוח כלים ממוחשבים לאחסון ועבוד נתונים גנומיים וביולוגיים מורכבים.
שרותים ביולוגיים
המחלקה לשרותים ביולוגיים מספקת שרות ושימוש במכשור מתקדם בתחומי הביואינפורמטיקה, ביולוגיה מולקולרית, אנליזה של חלבונים, ביולוגיה של התא, בקטריולוגיה, גנטיקה ואימונולוגיה. השרותים המיוחדים כוללים ריצוף די-אן-אי בהקפים גדולים, ריצוף חלבונים, אנליזה של מס ספקטרומטריה (שכוללת סינתזה מבוקרת של פפטידים, קביעת מסה מולקולרית של חלבונים, זיהוי חלבונים וזיהוי של שינויים אחרי תרגום, פרוטאומיקה ומולקולות קטנות), יעוץ ביואינפורמטי, מיון תאים (אנליטי ופרפרטיבי), הכנת נוגדנים (פוליקלונלים ומונוקלונלים), פרמנטציות בנפחים גדולים, הקרנת תאים, חיות וחומרים ביולוגיים אחרים, ביטוי גנים על ידי אנליזה של מערכי דנא, ותחזוקה של ציוד אלקטרוני ומחשבים.
פרוטאומיקה מבנית
היחידה לפרוטאומיקה מבנית במכון ויצמן היא מקום מושבו של המרכז הישראלי לפרוטאומיקה מבנית (ISPC). יחידה זו משמשת כמרכז לייצור וטיהור חלבונים, מחקרים ביוכימיים וביופיזיקליים, ופתירתם של מבנים תלת מימדיים של חלבונים. המרכז משרת את מדעני מכון וייצמן, כמו גם מדענים ממוסדות אקדמיים אחרים וחברות בישראל ובעולם. המרכז מקבל פרוייקטים שמתחילים מהגן עד פתירת המבנה החלבוני או כל חלק מתהליך זה (כגון טיהור חלבונים עבור עבודה ביוכימית), ומספק הדרכה וייעוץ לסטודנטים וחברי הסגל. ה-ISPC השתתף בתוכניות רבות של האיחוד האירופי כולל SPINE1 , TeachSG ו-2 ו-FESP. כעת הוא אחד מתוך שש שותפות הליבה של התוכנית המובילה של אירופה לביולוגיה מבנית, INSTRUCT.