1. מנגנוני העברת סיגנל נוירונלי: הקשר המולקולרי בין תהליך שחרור נוירוטרנסמיטורים ותעלות הסידן.
2. עקת חמצון (stress Oxidative): כיוון חדש להבנת מנגנוני מוות של תאים (apoptosis).
3. פיתוח תרופות למחלות נוירודגנרטיביות מסוג אלצהיימר ופרקינסון.
4. ביטוי חלבונים סינפטיים: סינטקסין, סיפטוטגמין, סינטוברבין ו-SNAP-25 ואפיון תפקידם בביצות מסוג Xenopus.

1. יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לסביבתם:
    א. שרידות חיידקי מעיים במי ים: מנגנונים מולקולריים.
    ב. חיידקים על עלי עץ האשל: עמידות לתנאי מליחות ויובש קיצוניים.
    ג. אקולוגיה מולקולריות של אוכלוסיות מיקרואורגניזמים בסביבות קיצוניות 

2. חיישנים מיקרוביאלים לניטור סביבתי: הנדסה גנטית ושילוב במערכות חומרה.

1. אקולוגיה של שונית האלמוגים. 
2. יחסי טורף-נטרף והשפעתם על מבנה החברה ותיפקודה. 
3. השפעת גורמים פיסיקליים על תהליכים ביולוגיים בים. 
4. אקולוגיה התנהגותית של פלנקטון ודגים. 
5. יישום שיטות אקוסטיות ואופטיות בחקר הים.

1. מנגנונים מולקולריים הקשורים למחלות ניוון שרירים, בעיות קרדיולוגיות, איבוד תאי שומן וזקנה מוקדמת. 
2. מעורבות הלמינה הגרעינית בתהליכי אפופטוזיס. 
3. אפיון ובדיקת התפקיד הביולוגי של גנים המקודדים לחלבוני מעטפת הגרעין.

1. מנגנונים עצביים של הכאב הכרוני.
2. תכונות הנוירון התחושתי לאחר פגיעה עצבית.
3. מנגנונים מוחיים בבקרה על ערנות והכרה.
4. הפרעות בתחושה בעקבות פגיעה עצבית.
5. מסלולים מוחיים הקשורים לאבדן הכרה בהרדמה כללית.

1. מנגנונים מולקולריים המבקרים מטסטטיות של תאי לימפומה ממאירים למערכת העצבים המרכזית.
2. מערכת החיסון במוח.
3. מעורבות חלבונים רטרווירלים החודרים לגרעיון בבקרת הממאירות והכושר המחסן של תאי לימפומה.
4. הכוונת (Targetting (גנים למוח ולעין. מנגונני קסנוגניזציה בתאים ממאירים.

1. בקרת תנועה בזרועותיו הגמישות של התמנון כהשראה לתכנון ובקרה של רובוטים הבנויים מחומרים גמישים
2. הבסיס הנוירוביולוגי לתהליכים שמתווכים לימוד וזיכרון בחסר חוליות בעל יכולות קוגניטיבית מתקדמות - התמנון 

1. עיבוד מידע ראייתי באזורים שונים של קליפת המוח. 
2. רשתות עצבים המשרתות זיכרון ולמידה של דמויות וסדר הופעתם.
3. עבוד מידע מקבילי וטורי של ממדים שונים בתהליך הראייה וסיכום תוצאות עיבודים אלו.
4. למידה במערכות סנסוריות.
5. סיווגים ומושגים (concepts and categories)בתפיסה ראייתית.
6. ראייה ותפישה מודעת ובלתי מודעת; הקשר בין התפיסה והמודעות.
7. סיכום, דומיננטיות ועימות בין-עינית
8. תפיסה בחטף ותפיסה בהתבוננות.
9. אסטראטגיות במשחקי תפיסה, זכרון וחשיבה.
10. אשליות הראייה

1. אנליזה מולקולארית של הבקרה על סינתזת קרוטנואידים בפרי.
2. ביולוגיה מולקולרית והנדסה גנטית של קרוטנואידים ואפוקרוטנואידים בעגבנייה.
3. עריכה גנומית והנדסה גנטית בעגבנייה. 

1. מנגנונים יוצרי תנודות בתאי עצב בודדים וברשתות עצבים.
2. המבנה הפונקציונלי, המנגנונים התאיים והתפקיד העצבי של המוח הקטן.
3. הפיסיולוגיה של השעון הצירקדיאני.

1. מערכות העברת סיגנל של תאים סרטניים.
2. הרג תאים סרטניים ע"י dsRNA.
3. הדמייה של גידולים סרטניים ע"י מעכבים מסומנים בסמני PET.
4. תכנון והכנת מעכברים לחלבונים סרטניים: Src, Jak2, ן-IGF1R .
5. מעכבי PKB.
6. מעכבי עיכוב גידולי פרוסטטה.
7. זיהוי גנים חדשים בתאים סרטניים.

1. הנדסת רקמות. פיתוח מיקרו לבלב 
2. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור אלמנטים ביולוגיים.
3. דור שני של משאבה ביולוגית לשחרור פקטורי גידול האחראים לאנגיוגנזה, לטיפול במחלות שונות של חסימת ורידים ועורקים. 
4. גילוי ומיצוי אנטיביוטיקות חדשות מדו-חיים.
5. זיהוי ואפיון אותות ופקטורים המעורבים בתהליכי ההזדקנות
6. טיפול בבעיות פוריות ע"י יצירת מיקרו-שחלה. 
7. פיתוח פיגום סינטתי תלת ממדי להנדסת רקמות. 
8. תפקוד רקמות חיבור והשפעתן בקרצינומות. 

1. המנגנונים התאיים והמולקולריים המעוררים יצירת חרוטי צמיחה ועיצוב מחדש של הציטוארכיטקטורה של נוירונים, שינויים לטווח זמן ארוך, למידה וזיכרון ברמת הנוירון הבודד.
2. ניתוח המנגנונים המאפשרים לנוירון להתארך, לסגת לנווט, ולשנות צורתו כחלק מתהליכי למידה וזיכרון.
3. הדיפרציאציה של חרוט צמיחה לטרמינאל פרה-סינפטי בעקבות הכרת תא מטרה.
4. סינפטוגנזה ושינויים לטווח זמן ארוך.
5. בניה ולימוד התכונות של היברידים נוירו-אלקטרוניים.
6. בניה ולימוד התכונות של סינפסות מלאכותיות בין נוירונים וטרנזיסטורים.

1. קשר בין מבנה ותפקיד בחלבון NhaA, דוגמא לחלבונים הממברנלים הפוליטופים המייצגים 30% מחלבוני הפרוטיאום.
2. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות למלח בחיידקים.
3. ביולוגיה מולקולרית של הסתגלות ל-pH בחיידקים.

1. יחסי גומלין בין אורגניזמים כגורם הקובע את איכות המים בכנרת.
2. הגורמים התאיים והסביבתיים המבקרים פריחות של ציאנובקטריות טוקסיות וייצור טוקסינים בכנרת.
3. מיחזור של CO2 ושל חמצן בין התאים הפוטוסינטטים לסביבתם.
4. בקרה של ביטוי גנים בציאנובקטריה בתגובה לשינויים בריכוז CO2 ועוצמת הארה בסביבה.
5. שימוש בגנים מציאנובקטריה להגברת גידול בצמחים עילאיים.
6. ביולוגיה של קרומי קרקע - אינטראקציות בין האורגניזמים ותגובתם לתהליכי הרטבה  וייבוש.

1. מקורות רעש בתאי עצב והשפעתם על קיבולת האינפורמציה העצבית (בשיתוף עם י. ירום ונ. תשבי).
2. הולכת סיגנלים חשמליים בעצים דנדריטיים המכילים תעלות אקסיטביליות " Hot Spots": התנאים להגברה סינפטית, פעולות לוגיות וחישובים אלמנטריים על פני העץ הדנדריטי.
3. ניתוח, באמצעות סימולצית מחשב, של השפעת קלט מאסיבי על התנהגותו החשמלית של תא העצב.
4. תהליכי עיבוד אמפורמציה במעגלים קורטיקלים ריאליסטיים. שילוב של עבודה ניסויית על חתכים מקליפת המוח (במערכת האינפרא-אדום החדשה) ועבודה תאורטית לסימולציה של עיבוד מידע ברשת קורטיקלית (בשיתוף עם פרופ' י. ירום וד"ר מרקרם, מכון וייצמן.)
5. מנגנונים תאיים ליצירת אוסצילציות חשמליות בתאי עצב וברשתות עצביות (בשיתוף עם פרופ' י. ירום).
6. שיטות אנליטיות לתיאור פשוט מבחינה מתמטית של יחסי הפלט-קלט בתא עצב מורכב

1. תפקיד הנשאים הרב-תרופתיים ברכישת עמידות לאנטיביוטיקה.
2. שינויים במטבולום החיידק בחשיפה לאנטיביוטיקה.

1. בקרת שחבור חלופי במערכת העצבים: ממצבי לחץ למחלות ניווניות..
2. קולטני תקשורת בין מערכת העצבים למערכת החיסון.
3. .micro-RNA in brain-to body communication

1. בקרת המיוזה בשמר כתהליך התמיינות תאי.
2. תיקון דנ"א בשמרים ובצמחים.
3. אזורי אי-יציבות בגנום האנושי.
4. תהליך הרקומבינציה במיוזה.