מטרת מחקרנו היא לפענח את הכוחות האבולוציוניים המעצבים גנים יחידים וכן את מכלול הגנים של יצור שלם, הנקרא "גֶנוֹם". הבנה זו חשובה לחיזוי התפקוד של גנים שונים וכן לאפיון החותם שמשאירים תהליכים אבולוציוניים על רצף הגנום. לשם כך השתמשנו בנתונים רבים שנאספו לאחרונה בפרויקט הגנום האנושי, שנועד לקבוע את רצף הדנ"א של תאי האדם, וכן בפרויקטי גנום של אורגניזמים רבים אחרים. הכלי המחקרי העיקרי שאנו מפתחים אותו ומשתמשים בו הוא מודלים אבולוציוניים הסתברותיים. פיתוח מודלים אלו מצריך שילוב של הבנה בביוכימיה, באבולוציה, באלגוריתמים, בסטטיסטיקה ובמתמטיקה. פיתוח מודל המשקף היטב את המציאות הביולוגית הכרחי להפקת מידע ביולוגי חדש מהמידע העשיר החבוי ברצפי הגנום. הודות לפיתוח של מודלים מתקדמים ושל כלים ביואינפורמטיים חדשים המתבססים על מודלים אלו, תוך שיתופי פעולה פוריים עם חוקרים העורכים ניסויים באוניברסיטת תל-אביב ומחוצה לה, למחקרינו השפעה ישירה על תחומי מחקר כגון חקר הסרטן, חקר האיידס וחקר חיידקים גורמי מחלות. לביואינפורמטיקה (ביולוגיה חישובית) שמור תפקיד מכריע בביולוגיה המודרנית. מחקרים רבים משתמשים בכלים מבוססי מחשב לניתוח נתונים כגון רצפי דנ"א. אולם רק כלים מתקדמים כגון אלו המפותחים במעבדתנו מאפשרים לממש את פוטנציאל הידע שניתן לדלות מעושר הנתונים הגנומיים, ומקנים את היכולת לנתח אלפי רצפים ולוודא שהמסקנות המתקבלות הן תקפוֹת סטטיסטית. עוצמתה של הגישה שלנו נובעת משיתופי הפעולה ההדוקים עם מעבדות המאמתות את התחזיות שלנו באופן ניסויי. שיתופי פעולה אלו יוצרים מעגלי משוב חיובי בין התחזיות מבוססות-המחשב והניסויים.