יצחק פלפל

יצחק פלפל
Yitzhak Pilpel

לידה	12 בספטמבר 1968 (בן 56) ירושלים, ישראל
עיסוק	גנטיקאי, חוקר אבולוציה
מקום לימודים	אוניברסיטת תל אביב מכון ויצמן למדע
מנחה לדוקטורט	דורון לנצט, אפרים קציר
מוסדות	מכון ויצמן למדע
פרסים והוקרה	פרס מיכאל ברונו (2012) פרס לנדאו למדעים ומחקר (2023)
longitude.weizmann.ac.il
תרומות עיקריות
חקר האבולוציה של הגנום, בקרה גנטית וביולוגיה מערכתית; יצירת כלים מעבדתיים וחישוביים בביואינפורמטיקה

יצחק (צחי) פלפל (נולד ב-12 בספטמבר 1968) הוא גנטיקאי וחוקר אבולוציה ישראלי המכהן כפרופסור מן המניין במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, כסגן יו"ר המועצה המדעית וכמנהל מרכז ברגינסקי לממשק בין מדע ורוח. מומחה לאבולוציה של הגנום, חתן פרס לנדאו למדעים ומחקר לשנת 2023.

ביוגרפיה

יצחק פלפל נולד בירושלים וגדל בירושלים ובעומר, בנם הבכור של האפידמיולוגית פרופ' דינה פלפל (לבית עזראן) והשופט יהושע אהרן פלפל, והוא נקרא על שם סבו מצד אביו. סבו מצד אמו היה הרב נסים דוד עזראן ודודו היה הרב מרדכי אליהו.

למד בתיכון מקיף ג' בבאר שבע וכנער התנדב במגן דוד אדום. את שירותו בצה"ל עשה באגף המודיעין. לאחר שחרורו ב-1990 החל את לימודי התואר הראשון בביולוגיה באוניברסיטת תל אביב, והשלימם ב-1993.

לאחר מכן המשיך ללימודי תואר שלישי בגנטיקה מולקולרית (במסלול ישיר) במכון ויצמן למדע, בהנחיית פרופ' דורון לנצט ופרופ' אפרים קציר (לאחר סיום כהונתו כנשיא המדינה). עבודת הדוקטורט של פלפל, שנשאה את הכותרת "גנומיקה מבנית ואבולוציונית של אוספי זיהוי מולקולרי", הוגשה ב-1999.

בשנים 2000–2002 היה עמית בתר-דוקטורט במסגרת מלגת פולברייט, בהנחיית פרופ' ג'ורג' צ'רץ' מהמחלקה לגנטיקה באוניברסיטת הרווארד.

ב-2003 חזר לישראל והצטרף כחוקר בכיר לסגל המחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן. ב-2008 מונה לפרופסור חבר וב-2015 לפרופסור מן המניין. ב-2018 החל את תפקידו כמנהל מרכז עזריאלי לביולוגיה מערכתית ובשנה שלאחר מכן, מונה לראש המחלקה לגנטיקה מולקולרית ולמנהל מרכז ברגינסקי לממשק בין מדע ורוח. פלפל כיהן בתפקיד ראש המחלקה עד 2024, אז מונה לסגן יו"ר המועצה המדעית של המכון. מאז 2010 הוא מחזיק הקתדרה הפרופסוריאלית ע"ש בן מאי. לאורך השנים כיהן גם במספר וועדות במכון וכראש תוכנית הלימודים בביואינפורמטיקה במדרשת פיינברג.

ב-2008 שהה כפרופסור אורח באוניברסיטת הרווארד. הוא כיהן כיועצן של מספר חברות מסחריות בתחומי מחקרו, ובהן חברת פייזר.

מחקר

קבוצתו של פלפל משתמשת במגוון אמצעים כדי לחקור את המנגנונים והתהליכים הדינמיים באבולוציה של גנים וגנומים. הקבוצה מפתחת מיקרואורגניזמים במעבדה כדי לחקור כיצד אורגניזמים משנים את הגנום שלהם בהתאם לשינויים בסביבה או במערכות התאים שלהם, וכן משתמשת בספריות DNA סינתטיות לפענוח הכלכלה של התבטאות גנים, חוקרת את הכוחות האבולוציוניים המעצבים שיתוף פעולה בין תאים מיקרוביאליים. בנוסף, פלפל וקבוצתו מפתחים כלים גנטיים לחקר תהליכים כמו בחירת זיווג ואון-כלאיים (hybrid vigor) אצל שמרים.

הקבוצה חוקרת את האבולוציה של היכולת לבצע אבולוציה, תוך בחינת מנגנונים כגון העברת גנים אופקית בחיידקים ושעתוק במהופך בשמרים. קבוצתו של פלפל עוסקת בתיאוריה של אבולוציה בעזרת מודלים מתמטיים וסימולציות מחשב המנסות להשיב על שאלות כגון דינמיות של קצב מוטציות והשפעת מוטציות פנוטיפיות על מסלול האבולוציה.

פלפל וקבוצתו גילו מנגנון המאפשר תרגום יעיל, בייחוד בחלבונים המיוצרים בכמות גבוהה, ואת הקשר בין תרגום לקיפול חלבונים. הם גם חוקרים את הכלכלה של תרגום והקואדפטציה בין מאגרי tRNA ו-mRNA בתאים. בנוסף, הם חוקרים את הדיוק בתרגום והשפעתו על מחלות כמו סרטן ועל תהליכי הזדקנות.

בגנומיקה של ביטוי גנים, הם חוקרים את התפקוד של רשתות רגולטוריות של ביטוי גנים, בדגש על רכיבי ההפרשה של חלבונים בתאים. הם גילו לראשונה עריכת mRNA בחיידקים, ומצאו שקיימת עריכה מכוונת ברעלנים, המשפיעה על התרבות חיידקית ועמידות לתרופות. הקבוצה עוסקת בתופעת התניה מיקרוביאלית, בה חיידקים צופים שינויים סביבתיים ומכינים את עצמם מבעוד מועד, וחוקרת את הרשתות הרגולטוריות של מיקרו-RNA בתאים אנושיים ואצל בעלי חיים. הם גילוו תפקיד חדש לאזור הלא מתורגם 3' UTR בסרטן, שמאפשר לדכא גנים מדכאי גידולים. הם חוקרים את הביולוגיה של יתירות גנטית, ואת ההשפעה של רעש בביטוי גנים על התנהגות תאים.

פרסים

• מלגת הצטיינות, מטעם מדרשת פיינברג (1997, 1999)
• פרס ראשון בתחרות לאומית ללימודי דוקטורט רב-תחומיים, מטעם הפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע, האוניברסיטה העברית בירושלים (1998)
• מלגת פולברייט למחקר בתר-דוקטורט, מטעם קרן החינוך ארצות הברית-ישראל (2000)
• מלגה הצטיינות לחוקרים צעירים, מטעם קרן הורוביץ (2003)
• פרס חוקר צעיר, מטעם EMBO, הארגון האירופאי לביולוגיה מולקולרית (2005)
• פרס מחקר ע"ש ג'יימס היינמן מטעם קרן מינרווה (2006)
• פרס לוינסון בביולוגיה, מטעם המועצה המדעית במכון ויצמן למדע (2007)
• פרס הסטרין, מטעם החברה הישראלית לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית (2010)
• חבר EMBO, הארגון האירופי לביולוגיה מולקולרית (2011)
• פרס מיכאל ברונו (2012)
• פרס IBM לחבר סגל (2013)
• מענקי המועצה האירופית למחקר (2008, 2014, 2018, 2022)
• פרס קימל למחקר חדשני (2020)
• פרס לנדאו למדעים ומחקר בתחום ההנדסה הגנטית, מטעם מפעל הפיס (2023)

חיים אישיים

פלפל נשוי לאיילת (לבית פיר), מנהלת באגף לחינוך מיוחד בעיריית תל אביב, והם הורים לשלושה ומתגוררים ברחובות. בנו הבכור, ירדן, הוא ספורטאי שהשתתף בתוכנית נינג'ה ישראל.

פלפל עוסק בתיאטרון אימפרוביזציה ובכתיבת שירה.

חמיו, יצחק (ג'ף) פיר, הוא אחד מארבעת הטייסים שתרגמו את הספר "ההוביט" בעת שהותם בשבי המצרי.

מאמרים נבחרים

• Narunsky-Haziza, L., Sepich-Poore G.D., Livyatan, I., Asraf, O., Martino, C., Nejman, D., Gavert, N., Stajich, J.E., Amit, G., González, A., Wandro, S., Perry, G., Ariel, R., Meltser, A., Shaffer, J.P., Zhu, Q., Balint-Lahat, N., Barshack, I., Dadiani, M., Gal-Yam, E.N., Patel, S.P., Bashan, A., Swafford, A.D., Pilpel, Y., Knight, R., Straussman, R.. (2022). "Pan-cancer analyses reveal cancer-type-specific fungal ecologies and bacteriome interactions." Cell, 185(20), e17.
• Mordret, E., Dahan, O., Asraf, O., Rak, R., Yehonadav, A., Barnabas, G.D., Cox, J., Geiger, T., Lindner, A.B., & Pilpel, Y. (2018). "Systematic detection of amino acid substitutions in proteomes reveals mechanistic basis of ribosome errors and selection for translation fidelity." Molecular cell 75(3), e5, 427-441.
• Frumkin, I., Lajoie, M. J., Gregg, C. J., Hornung, G., Church, G. M., & Pilpel, Y. (2018). "Codon usage of highly expressed genes affects proteome-wide translation efficiency." Proceedings of the National Academy of Sciences, 115 (21), E4940-E4949.
• Frumkin, I., Schirman, D., Rotman, A., Li, F., Zahavi, L., Mordret, E., Asraf, O., Wu, S., Levy, S.F., & Pilpel, Y. (2017). "Gene architectures that minimize cost of gene expression." Molecular cell, 65(1), 142-153.
• Tuller, T., Carmi, A., Vestsigian, K., Navon, S., Dorfan, Y., Zaborske, J., Pan, T., & Pilpel, Y. (2010). "An evolutionarily conserved mechanism for controlling the efficiency of protein translation." Cell, 141(2), 344-354.
• Bar-Even, A., Paulsson, J., Maheshri, N., Carmi, M., O'Shea, E., Pilpel, Y., & Barkai, N. (2006). "Noise in protein expression scales with natural protein abundance." Nature Genetics, 38(6), 636-643.
• Pilpel, Y., Sudarsanam, P., & Church, G. M. (2001). "Identifying regulatory networks by combinatorial analysis of promoter elements." Nature Genetics, 29(2), 153-159.
• Mitchell, A., Romano, G. H., Groisman, B., Yona, A., Dekel, E., Kupiec, M., & Pilpel, Y. (2009). "Adaptive prediction of environmental changes by microorganisms." Nature, 460(7252), 220-224.
• Shalgi, R., Lieber, D., Oren, M., & Pilpel, Y. (2007). "Global and local architecture of the mammalian microRNA–transcription factor regulatory network." PLoS Computational Biology, 3(7), e131.
• Gingold, H., & Pilpel, Y. (2011). "Determinants of translation efficiency and accuracy." Molecular Systems Biology, 7(1), 481.
• Gingold, H., Tehler, D., Christoffersen, N. R., Nielsen, M. M., Asmar, F., & Pilpel, Y. (2014). "A dual program for translation regulation in cellular proliferation and differentiation." Cell, 158(6), 1281-1292.
• Christoffersen, N. R., Shalgi, R., Frankel, L. B., Leucci, E., Lees, M., Klausen, M., Pilpel, Y., & Lund, A. H. (2010). "p53-independent upregulation of miR-34a during oncogene-induced senescence represses MYC." Cell Death & Differentiation, 17(2), 236-245.
• Yona, A. H., Manor, Y. S., Herbst, R. H., Romano, G. H., Mitchell, A., Kupiec, M., & Pilpel, Y. (2012). "Chromosomal duplication is a transient evolutionary solution to stress." Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(51), 21010-21015.
• Lapidot, M., & Pilpel, Y. (2006). "Genome‐wide natural antisense transcription: coupling its regulation to its different regulatory mechanisms." EMBO Reports, 7(12), 1216-1222.

קישורים חיצוניים

• אתר האינטרנט הרשמי של יצחק פלפל (באנגלית)

• יצחק פלפל, ברשת החברתית אקס (טוויטר)
• יצחק פלפל, ברשת החברתית LinkedIn
• יצחק פלפל, באתר dblp
• יצחק פלפל, באתר גוגל סקולר