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.

קורות חיים 
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.

מחקר 
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.

פרסים 
 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 דיוויד רייך.
 פרס הרקטור למצוינות במחקר לשנת 2022.

חיים אישיים 

כרמל נשוי לעורכת הדין ענת גלעד-כרמל, אב לשלושה, ומתגורר בשוהם.

קישורים חיצוניים 

 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

הערות שוליים 

סגל האוניברסיטה העברית בירושלים
סגל רפאל
בוגרי תיכון מקיף יהוד
בוגרי העתודה האקדמית
בוגרי אוניברסיטת תל אביב
שוהם: אישים
בעלי תואר דוקטור ממכון ויצמן למדע
פיזיקאים ישראלים
מדעני מחשב ישראלים
ביולוגים ישראלים
ישראלים שנולדו ב-1971
זוכי פרס מאסרי