פרופ' יואל שקולניצקי

אני חוקר בחוג למתמטיקה שימושית בבית הספר למתמטיקה, ומחקרי עוסק בפיתוח אלגוריתמים לביולוגיה מבנית. ביולוגיה מבנית עוסקת בפענוח המנגנונים של אבני הבניין היסודיות של החיים, כגון חלבונים. משימה בסיסית בביולוגיה מבנית היא קביעת המבנה התלת-ממדי של מולקולות, שכן המבנה התלת-ממדי מלמד אותנו על התכונות והתפקודים הביולוגיים של המולקולות. השיטה המובילה כיום לקביעת מבנים של מולקולות היא מיקרוסקופיית אלקטרונים בטמפרטורות נמוכות. בשיטה זו משתמשים במיקרוסקופ אלקטרונים כדי לצלם תמונות רבות של המולקולה מכיוונים אקראיים, ולאחר מכן משתמשים באלגוריתמים מתמטיים על מנת לשלב את כל התמונות שצולמו למודל תלת-ממדי של המולקולה. קביעת המבנים דורשת לפתור בעיות מתמטיות וחישוביות רבות, כגון ניקוי רעשים, איתור המולקולות בנתונים שנאספו, ושיחזור מודל תלת-ממדי מתוך הנתונים. מחקרי עוסק בפיתוח אלגוריתמים מתמטיים שיבצעו את השלבים השונים בתהליך קביעת המבנים בצורה מהירה, מדויקת, ואמינה.