לירן כרמל

לירן כרמל (נולד ב-7 באוגוסט 1971) הוא מדען ישראלי, פרופסור מן המנין לביולוגיה חישובית במכון למדעי החיים על שם אלכסנדר סילברמן באוניברסיטה העברית. זוכה פרס מסרי לשנת 2021 על מחקריו בתחום DNA עתיק. כרמל נולד וגדל בישראל. הוא למד בבית ספר ביהוד ובעל תואר ראשון בפיזיקה באוניברסיטת תל אביב במסגרת העתודה האקדמית, ושירת בצה"ל כפיזיקאי ברפא"ל. את התואר השני בפיזיקה קוונטית עשה בטכניון תוך כדי שירותו הצבאי, בהנחיית פרופסור עדי מן. לאחר שירותו הצבאי, עשה דוקטורט במתמטיקה ומדעי המחשב במכון ויצמן תחת הנחייתו של פרופסור דוד הראל. בדוקטורט עבד על אלגוריתמים לקידוד ודיגיטיזציה של ריחות, ואף היה ראש צוות האלגוריתמים בחברה שפיתחה טכנולוגיה להעברת ריחות דרך המחשב. בשנת 2004 יצא ללימודי בתר דוקטורט במכונים הלאומיים לבריאות של ארצות הברית (NIH) שבבת'סדה, מרילנד, שם התמחה בתחום האבולוציה המולקולרית בקבוצת המחקר של יוג'ין קונין. בשנת 2008 שב לישראל והקים את מעבדת המחקר לביולוגיה חישובית באוניברסיטה העברית, במחלקה לגנטיקה שבמכון למדעי החיים על שם אלכסנדר סילברמן. בשנת 2016 הוזמן לשמש כפרופסור אורח באוניברסיטת ניו-סאות' ווילס (UNSW) בסידני, אוסטרליה, שם שהה כשנה. כרמל עורך מחקר חישובי בתחומי האבולוציה המולקולרית, בדגש על חקר האבולוציה של האדם ודנ"א עתיק. הוא פרסם עשרות מאמרי מחקר בתחומים אלו. בשנת 2014, בשיתוף עם פרופסור ערן משורר, פיתח שיטה חישובית לשחזור תבניות של מתילציית דנ"א (מנגנון אפיגנטי מרכזי) מתוך רצפי דנ"א עתיק. הוא הפעיל שיטה זו על דנ"א עתיק מניאנדרטלים ודניסובים וכך היה לראשון ששחזר תבניות אפיגנטיות של קבוצות אדם קדומות, וזיהה גנים אשר מתבטאים בהם בצורה שונה מאשר בבני אדם מודרניים. בין גנים אלו היו רבים שמתבטאים במוח, וקשורים במחלות נוירולוגיות כמו אלצהיימר, אוטיזם וסכיזופרניה. עבודה זו נבחרה על ידי כתב העת Archaeology כאחת מעשר התגליות המדעיות החשובות של 2014. בשנת 2017 פיתח כלי חישובי המאפשר לזהות איברי גוף המושפעים באופן מועדף משינויים בביטוי של גנים. כלי זה מאפשר להבין כיצד שינויים אבולוציוניים בדרך פעולתם של גנים משפיעים על גוף האדם. בשנת 2020, בשילוב של כלי זה עם מחקריו על תבניות מתילציית דנ"א בבני אדם קדומים הצליח כרמל, בשיתוף עם פרופסור ערן משורר, להראות שהמבנה האנטומי של תיבת הקול והפנים של האדם המודרני אינה זהה לזה של ניאנדרטלים ודניסובים, מה שמצביע על תהליכים אבולוציוניים מרתקים שקרו במאות אלפי השנים האחרונות והשפיעו על תיבת הקול המודרנית שלנו. מעט מאוד ידוע על מבנהו האנטומי של האדם הדניסובי, שכן השרידים היחידים ממנו שנמצאו עד היום כוללים חלקי עצם אצבע, כמה שיניים, ולסת תחתונה. בשנת 2019 פיתח כרמל שיטה חישובית שמצליבה מידע מתבניות מתילציית הדנ"א המשוחזרות של בני אדם קדומים עם מידע רפואי בדבר השפעתם של גנים גורמי מחלה, ויוצרת חיזוי פנוטיפי של המבנה האנטומי של קבוצות אדם קדומות. הוא הפעיל שיטה זו על הדנ"א של האדם הדניסובי, וכך יצר בפעם הראשונה בעולם חיזוי אנטומי של קבוצת אדם זו. עבודה זו הוכרה על ידי כתב העת Science כאחת מפריצות הדרך המדעיות החשובות של שנת 2019, ואף נבחרה על ידי משאל בקרב קוראי כתב העת בעולם כפריצת הדרך המדעית הגדולה ביותר של השנה. בנוסף, עבודה זו הוכרה גם על ידי כתב העת Science News כאחת מעשר התגליות החשובות של שנת 2019. בשנת 2020 פרסם כרמל מחקר על הדנ"א של הכנענים. במחקר זה ריצף דנ"א מעשרות כנענים שחיו בלבנט הדרומי בתקופת הברונזה, באתרים כמו מגידו, חצור ועוד. כרמל מצא שהכנענים הם תוצאה של ערבוב גנטי, שהתרחש לאורך מאות רבות של שנים, של אוכלוסיות מקומיות עם מהגרים שהגיעו מצפון-מזרח, מאזורים שהיום נמצאים במערב איראן ובקווקז. כרמל גם מצא שהכנענים ביישובים השונים שבדק ברחבי הלבנט הדרומי היו כולם בני אותה אוכלוסייה גנטית. במחקר זה כרמל פיתח שיטה באמצעותה הראה שלאוכלוסיות עתיקות מאזורי הלבנט, הקווקז ומערב איראן תרומה גנטית משמעותית לעמים רבים שחיים היום בלבנט הדרומי, כולל קבוצות שונות של יהודים ושל דוברי ערבית. פרס גולדה מאיר לשנת 2009. פרס פרקש לחוקרים צעירים לשנת 2013. פרס ע"ש מיכאל מילקן לשנת 2019. פרס מסרי לשנת 2021 על תרומתו לחקר הדנ"א העתיק, ביחד עם פרופסור סבנטה פאבו ופרופסור דייוויד רייך. פרס הרקטור למצוינות במחקר לשנת 2022. כרמל נשוי לעורכת הדין ענת גלעד-כרמל, אב לשלושה, ומתגורר בשוהם. מדיה וקבצים בנושא לירן כרמל בוויקישיתוף לירן כרמל, ברשת החברתית פייסבוק לירן כרמל, ברשת החברתית אקס (טוויטר) לירן כרמל, ברשת החברתית LinkedIn לירן כרמל, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה לירן כרמל, באתר dblp לירן כרמל, באתר גוגל סקולר דף הבית של כרמל, באתר האוניברסיטה העברית לירן כרמל, אתר המעבדה לירן כרמל, באתר קהילת המוח הירושלמית לירן כרמל, באתר המכון למדעי החיים ע"ש אלכסנדר סילברמן באוניברסיטה העברית David Gokhman, Eitan Lavi, Kay Prüfer, Mario F. Fraga, José A. Riancho, Janet Kelso, Svante Pääbo, Eran Meshorer, Liran Carmel, Reconstructing the DNA Methylation Maps of the Neandertal and the Denisovan, Science 344, 2014-05-02, עמ' 523–527 doi: 10.1126/science.1250368 Top 10 Discoveries of 2014 - Archaeology Magazine, www.archaeology.org David Gokhman, Guy Kelman, Adir Amartely, Guy Gershon, Shira Tsur, Liran Carmel, Gene ORGANizer: linking genes to the organs they affect, Nucleic Acids Research 45, 2017-04-21, עמ' W138–W145 doi: 10.1093/nar/gkx302 David Gokhman, Malka Nissim-Rafinia, Lily Agranat-Tamir, Genevieve Housman, Raquel García-Pérez, Esther Lizano, Olivia Cheronet, Swapan Mallick, Maria A. Nieves-Colón, Heng Li, Songül Alpaslan-Roodenberg, Mario Novak, Hongcang Gu, Jason M. Osinski, Manuel Ferrando-Bernal, Pere Gelabert, Iddi Lipende, Deus Mjungu, Ivanela Kondova, Ronald Bontrop, Ottmar Kullmer, Gerhard Weber, Tal Shahar, Mona Dvir-Ginzberg, Marina Faerman, Ellen E. Quillen, Alexander Meissner, Yonatan Lahav, Leonid Kandel, Meir Liebergall, María E. Prada, Julio M. Vidal, Richard M. Gronostajski, Anne C. Stone, Benjamin Yakir, Carles Lalueza-Fox, Ron Pinhasi, David Reich, Tomas Marques-Bonet, Eran Meshorer, Liran Carmel, Differential DNA methylation of vocal and facial anatomy genes in modern humans, Nature Communications 11, 2020-03-04, עמ' 1189 doi: 10.1038/s41467-020-15020-6 Fahu Chen, Frido Welker, Chuan-Chou Shen, Shara E. Bailey, Inga Bergmann, Simon Davis, Huan Xia, Hui Wang, Roman Fischer, Sarah E. Freidline, Tsai-Luen Yu, Matthew M. Skinner, Stefanie Stelzer, Guangrong Dong, Qiaomei Fu, Guanghui Dong, Jian Wang, Dongju Zhang, Jean-Jacques Hublin, A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau, Nature 569, 2019-05, עמ' 409–412 doi: 10.1038/s41586-019-1139-x David Gokhman, Nadav Mishol, Marc de Manuel, David de Juan, Jonathan Shuqrun, Eran Meshorer, Tomas Marques-Bonet, Yoel Rak, Liran Carmel, Reconstructing Denisovan Anatomy Using DNA Methylation Maps, Cell 179, 2019-09-19, עמ' 180–192.e10 doi: 10.1016/j.cell.2019.08.035 Science, And the biggest scientific breakthrough of 2019 is …, vis.sciencemag.org (באנגלית) Top 10 stories of 2019: A black hole picture, measles outbreaks, climate protests and more, Science News, ‏2019-12-16 (באנגלית אמריקאית) Lily Agranat-Tamir, Shamam Waldman, Mario A. S. Martin, David Gokhman, Nadav Mishol, Tzilla Eshel, Olivia Cheronet, Nadin Rohland, Swapan Mallick, Nicole Adamski, Ann Marie Lawson, Matthew Mah, Megan Michel, Jonas Oppenheimer, Kristin Stewardson, Francesca Candilio, Denise Keating, Beatriz Gamarra, Shay Tzur, Mario Novak, Rachel Kalisher, Shlomit Bechar, Vered Eshed, Douglas J. Kennett, Marina Faerman, Naama Yahalom-Mack, Janet M. Monge, Yehuda Govrin, Yigal Erel, Benjamin Yakir, Ron Pinhasi, Shai Carmi, Israel Finkelstein, Liran Carmel, David Reich, The Genomic History of the Bronze Age Southern Levant, Cell 181, 2020-05-28, עמ' 1146–1157.e11 doi: 10.1016/j.cell.2020.04.024 Lily Agranat-Tamir, Shamam Waldman, Naomi Rosen, Benjamin Yakir, Shai Carmi, Liran Carmel, LINADMIX: evaluating the effect of ancient admixture events on modern populations, Bioinformatics 37, 2021-12-15, עמ' 4744–4755 doi: 10.1093/bioinformatics/btab531 פרופ' לירן כרמל – פרס ע"ש מיכאל מילקן למורים מצטיינים