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Laboratorio Cold Spring Harbor
Logotipo de Cold Spring Harbor Laboratory.png
Establecido1890
presidenteBruce Stillman
Personal1200
Presupuesto$ 150 000 000
Localización
1 Bungtown Road
,
Laurel Hollow
,
Nueva York
,
Estados Unidos
Sitio webwww .cshl .edu
Distrito histórico del laboratorio Cold Spring Harbor
Cold Spring Harbor Laboratory se encuentra en Nueva York
Laboratorio Cold Spring Harbor
Cold Spring Harbor Laboratory se encuentra en los Estados Unidos
Laboratorio Cold Spring Harbor
LocalizaciónJct. de NY 25A y Bungtown Rd., Laurel Hollow, Nueva York
Coordenadas40 ° 51′30 ″ N 73 ° 28′00 ″ W / 40.85833 ° N 73.46667 ° W / 40.85833; -73.46667 Coordenadas: 40 ° 51′30 ″ N 73 ° 28′00 ″ W  / 40.85833 ° N 73.46667 ° W / 40.85833; -73.46667
Área100 acres (40 ha)
ArquitectoMúltiple
Estilo arquitectónicoMúltiple
NRHP referencia  No.94000198 [1]
Agregado a NRHP30 de marzo de 1994
Laboratorio Cold Spring Harbor

Cold Spring Harbor Laboratory ( CSHL ) es una institución privada sin fines de lucro con programas de investigación que se centran en el cáncer, la neurociencia , la biología vegetal, la genómica y la biología cuantitativa . [2]

Es una de las 68 instituciones apoyadas por el Programa de Centros de Cáncer del Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU. (NCI) y ha sido un Centro de Cáncer designado por el NCI desde 1987. [3] El Laboratorio es una de las pocas instituciones que desempeñaron un papel central en el desarrollo de la genética molecular y la biología molecular . [4]

Ha sido el hogar de ocho científicos que han sido galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina . CSHL está clasificada entre las principales instituciones de investigación básica en biología molecular y genética, y Thomson Reuters la clasifica como la número 1 del mundo. [5] CSHL también ocupó el puesto número 1 en resultados de investigación en todo el mundo por Nature . [6] El laboratorio está dirigido por Bruce Stillman , bioquímico e investigador del cáncer.

Desde sus inicios en 1890, el campus de la institución en la costa norte de Long Island también ha sido un centro de educación en biología. Los programas educativos actuales de CSHL sirven a científicos profesionales, estudiantes de doctorado en biología, maestros de biología en el sistema K-12 y estudiantes desde la primaria hasta la secundaria. En los últimos 10 años, las conferencias y cursos de CSHL han atraído a más de 81,000 científicos y estudiantes al campus principal. [7] Por esta razón, muchos científicos consideran a CSHL como una "encrucijada de la ciencia biológica". [8] Desde 2009, CSHL se ha asociado con el Parque Industrial de Suzhou en Suzhou , China para crear Cold Spring Harbour Asia.que atrae anualmente a unos 3.000 científicos a sus reuniones y cursos. [9] La Escuela de Ciencias Biológicas del Laboratorio Cold Spring Harbor , anteriormente la Escuela de Ciencias Biológicas Watson, fue fundada en 1999. [10]

En 2015, CSHL anunció una afiliación estratégica con la cercana Northwell Health para avanzar en la investigación terapéutica del cáncer, desarrollar una nueva unidad de investigación clínica del cáncer en Northwell Health en Lake Success , NY, para respaldar los estudios clínicos de fase temprana de nuevas terapias contra el cáncer, y reclutar y capacitar a más científicos clínicos en oncología. [11]

CSHL alberga bioRxiv , el repositorio de preimpresiones para biólogos.

Programas de investigación [ editar ]

El personal de investigación en los 52 laboratorios de CSHL asciende a más de 600, incluidos investigadores postdoctorales ; 125 estudiantes graduados adicionales y 500 personal administrativo y de apoyo elevan el número total de empleados a más de 1200. [12]

Biología celular y genómica
Interferencia de ARN (ARNi) y biología de ARN pequeño ; Replicación de ADN ; Empalme de ARN ; transducción de señales; estructura del genoma ; ARN no codificantes ; secuenciación profunda ; secuenciación y análisis de células individuales ; autorrenovación y diferenciación de células madre ; dinámica de la cromatina ; biología estructural ; proteómica avanzada ; espectrometría de masas ; microscopía avanzada. [ cita requerida ]

Investigación sobre el
cáncer Principales tipos de cáncer en estudio: mama, próstata, sangre (leucemia, linfoma); síndrome mielodisplásico ; melanoma ; hígado; ovárico y cervical; pulmón; cerebro; páncreas. Focos de investigación: farmacorresistencia; genómica del cáncer ; microambiente tumoral ; metabolismo del cáncer; control del crecimiento en células de mamíferos; regulación génica transcripcional y postranscripcional . [ cita requerida ]


El Instituto Stanley de Neurociencia de Genómica Cognitiva emplea secuenciación profunda y otras herramientas para estudiar la genética subyacente a la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión mayor. El Centro Swartz para los Mecanismos Neurales de la Cognición estudia la cognición en el cerebro normal como base para comprender la disfunción en los trastornos psiquiátricos y neurodegenerativos. Otros focos de investigación: genética del autismo; mapeo del cerebro de los mamíferos; correlatos neuronales de la toma de decisiones. [ cita requerida ]

Biología vegetal [13]
Secuenciación del genoma vegetal; epigenética y destino de las células madre; señalización de células madre; interacciones planta-ambiente; utilizar conocimientos genéticos para aumentar el rendimiento de cultivos básicos, por ejemplo, maíz, arroz, trigo; aumentar el rendimiento de frutos en plantas con flores, por ejemplo, tomate. Otras iniciativas: genética de plantas acuáticas para el desarrollo de biocombustibles; papel principal en la construcción de la ciberinfraestructura iPlant [14] de la National Science Foundation . Gran parte de este trabajo se lleva a cabo en 12 acres de tierras agrícolas en la cercana CSHL Uplands Farm, [15] donde personal experto cultiva cultivos y plantas de Arabidopsis para estudios. Siete miembros de la facultad de CSHL realizan investigaciones principalmente en biología vegetal: los Dres. David Jackson y Zachary Lippman, Robert Martienssen , Richard McCombie, Ullas Pedmale, Doreen Ware y Thomas Gingeras . [13]

Simons Center for Quantitative Biology
Genoma ensamblado y validación; modelado matemático y desarrollo de algoritmos; genética de poblaciones ; Aprendizaje automático y estadístico aplicado; minería de textos biomédica; genómica computacional ; computación en la nube y Big Data. [ cita requerida ]

COVID-19

Los científicos del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL), la Universidad de Salud de Utah, PEEL Therapeutics y Weill Cornell Medicine trabajaron para examinar la posible función de los NET en COVID-19 , recolectar muestras de sangre de 33 individuos hospitalizados, así como tejido de autopsia. Las trampas extracelulares de neutrófilos (NET) son una forma de protección que utiliza el sistema inmunológico contra ciertos patógenos. [dieciséis]

Programas educativos [ editar ]

Firmar en la entrada en 500 Sunnyside Blvd.

Además de su misión de investigación, CSHL tiene una amplia misión educativa. La Escuela de Ciencias Biológicas Watson (WSBS), establecida en 1998, otorga el Ph.D. grado y financia completamente el programa de investigación de cada estudiante. Los estudiantes tienen el desafío de obtener su título de doctorado en 4-5 años. El Programa de Investigación de Pregrado (URP) para estudiantes universitarios superdotados (establecido en 1959) y el Programa Socios para el Futuro para estudiantes de secundaria avanzados (establecido en 1990) ahora se encuentran alojados en WSBS. [ cita requerida ]

El Programa de Cursos y Reuniones de CSHL atrae a más de 8.500 científicos de todo el mundo a Cold Spring Harbor anualmente para compartir los resultados de la investigación, en su mayoría inéditos, en 60 reuniones, la mayoría semestralmente; y aprender nuevas tecnologías en 30 a 35 cursos profesionales, la mayoría ofrecidos anualmente. [12] La serie de simposios de Cold Spring Harbor, que se celebra todos los años desde 1933 con la excepción de tres años durante la Segunda Guerra Mundial, ha sido un foro para investigadores en genética, genómica, neurociencia y biología vegetal. En el Centro Banbury, se llevan a cabo anualmente entre 25 y 30 reuniones de tipo debate para un número limitado de participantes invitados. [17] A partir de 2016, un curso de dos semanas en CSHL cuesta entre $ 3,700 y $ 4,700 por estudiante y las conferencias de tres días cuestan alrededor de $ 1,000 por asistente.[18]

El Centro de Aprendizaje de ADN (DNALC), fundado en 1988, fue uno de los primeros pioneros [19] en el desarrollo de experiencias prácticas de laboratorio de genética para estudiantes de secundaria y preparatoria. En 2013, a 31.000 estudiantes de Long Island y la ciudad de Nueva York se les enseñó laboratorios de genética en el DNALC y las instalaciones satélites de Nueva York. Más de 9.000 profesores de biología de secundaria han participado en los programas de formación de profesores de DNALC. [20]

El Cold Spring Harbor Laboratory Press ha establecido un programa que consta de siete revistas, 190 libros, manuales y protocolos de laboratorio y servicios en línea para pre-impresiones de investigación. [7]

Financiamiento [ editar ]

En 2015, CSHL tenía un presupuesto operativo de $ 150 millones, de los cuales más de $ 100 millones se gastaron en investigación. [21] La mitad del presupuesto de investigación se dedicó al cáncer; 25% a neurociencia; El 15% a genómica y biología cuantitativa; y el 10% a las ciencias vegetales. Las fuentes de financiación de la investigación en 2015 fueron: 34% Federal (principalmente Institutos Nacionales de Salud y Fundación Nacional de Ciencias ); 26% actividades auxiliares; 22% de filantropía privada; Dotación del 10%; 3% corporativo. [12]

Historia [ editar ]

La institución se estableció como El Laboratorio Biológico en 1890, un programa de verano para la educación de profesores universitarios y de secundaria que estudian zoología, botánica, anatomía comparada y naturaleza. El programa comenzó como una iniciativa de Eugene G. Blackford y Franklin Hooper , director del Instituto de Artes y Ciencias de Brooklyn , la institución fundadora del Museo de Brooklyn . [22] En 1904, la Carnegie Institution de Washington estableció la Estación para la Evolución Experimental en Cold Spring Harbor en una parcela adyacente. En 1921, la estación se reorganizó como el Departamento de Genética de la Institución Carnegie. [ cita requerida ]

Entre 1910 y 1939, el laboratorio fue la base de la Oficina de Registro de Eugenesia del biólogo Charles B. Davenport y su asistente Harry H. Laughlin , dos prominentes eugenistas estadounidenses.del período. Davenport fue director de la Carnegie Station desde sus inicios hasta su retiro en 1934. En 1935, la Carnegie Institution envió un equipo para revisar el trabajo de la ERO y, como resultado, se ordenó a la ERO que detuviera todo el trabajo. En 1939, la Institución retiró los fondos para la ERO por completo, lo que llevó a su cierre. Los informes, artículos, gráficos y genealogías de la ERO se consideraron hechos científicos en su día, pero desde entonces han sido desacreditados. Sin embargo, su cierre se produjo 15 años después de que sus hallazgos se incorporaran a la Ley de Orígenes Nacionales ( Ley de Inmigración de 1924).), lo que redujo drásticamente el número de inmigrantes a Estados Unidos desde el sur y el este de Europa que, testificó Harry Laughlin, eran racialmente inferiores a los inmigrantes nórdicos de Inglaterra y Alemania. Charles Davenport también fue el fundador y el primer director de la Federación Internacional de Organizaciones Eugenésicas en 1925. Hoy, Cold Spring Harbor Laboratory mantiene todos los registros históricos, comunicaciones y artefactos de la ERO con fines históricos, [23] de enseñanza e investigación. Los documentos se encuentran en un archivo del campus y se puede acceder a ellos en línea [24] y en una serie de sitios web multimedia. [25]

Los científicos de la Carnegie Institution de Cold Spring Harbor hicieron muchas contribuciones a la genética y la medicina. En 1908, George H. Shull descubrió el maíz híbrido y el principio genético detrás de él llamado heterosis o "vigor híbrido". [26] [27] Esto se convertiría en la base de la genética agrícola moderna. Clarence C. Little [28] en 1916 fue uno de los primeros científicos en demostrar un componente genético del cáncer. E. Carleton MacDowell en 1928 descubrió una cepa de ratón llamada C58 que desarrolló leucemia espontánea, un modelo de cáncer temprano en ratones. [29] En 1933, Oscar Riddle aisló la prolactina , la hormona de secreción de la leche [30]y Wilbur Swingle participaron en el descubrimiento de la hormona adrenocortical , utilizada para tratar la enfermedad de Addison . [ cita requerida ]

Milislav Demerec fue nombrado director del Laboratorio en 1941. Demerec cambió el enfoque de investigación del Laboratorio a la genética de los microbios, poniendo así a los investigadores en un curso para estudiar la función bioquímica del gen. Durante la Segunda Guerra Mundial, Demerec dirigió esfuerzos en Cold Spring Harbor que resultaron en importantes aumentos en la producción de penicilina. [31]

A partir de 1941, y anualmente a partir de 1945, tres de las figuras fundamentales de la genética molecular convocaron reuniones de verano en Cold Spring Harbor de lo que llamaron Phage Group . Salvador Luria , de la Universidad de Indiana; Max Delbrück , entonces de la Universidad de Vanderbilt; y Alfred Hershey , entonces de la Universidad de Washington, St. Louis, buscaron descubrir la naturaleza de los genes mediante el estudio de virus llamados bacteriófagos que infectan bacterias. [ cita requerida ]

  • En 1945, se impartió por primera vez el famoso Curso de Fagos de Delbrück, que inspiró, entre otros, al joven James D. Watson ; se repitió durante muchos años después. En 1951, 1953, 1956, 1961, 1963 y 1966 se llevaron a cabo simposios de CSH importantes en la fertilización cruzada de ideas entre los pioneros de la biología molecular [32].
  • En el Simposio de CSH en el verano de 1953, Watson hizo la primera presentación pública de la estructura de doble hélice del ADN. [ cita requerida ]

Investigación contemporánea [ editar ]

  • En 1973, Richard J. Roberts comienza el desarrollo y la difusión de una gran biblioteca de enzimas de restricción, herramientas básicas para la biología molecular; [33]
  • En 1981 Michael Wigler co-descubre H-RAS , el primer gen u oncogén que causa cáncer en humanos ;
  • En 1988, Ed Harlow demuestra que los genes que causan y previenen el cáncer (oncogenes y genes supresores de tumores) interactúan; [34]
  • En 1994, Bruce Stillman reconstituye la replicación del ADN en un tubo de ensayo; [35]
  • En 2002, el equipo de Gregory Hannon desarrolla tecnología para generar bibliotecas de ARN de horquilla corta (shRNA), lo que brinda a los investigadores la capacidad de activar y desactivar genes en células vivas; [36]
  • En 2004, Wigler y Jonathan Sebat descubren que las mejoras y eliminaciones de material genético llamadas variaciones en el número de copias son comunes en toda la población humana; [37]
  • En 2007, Wigler y Sebat descubren que se encuentran mutaciones espontáneas o de novo en personas con autismo; [38]
  • En 2007, Hannon , Emily Hodges, Z. Xuan y W. Richard McCombie desarrollan tecnología para secuenciar el exoma , el pequeño subconjunto de genes que codifican proteínas dentro de un genoma mucho más grande, ahora un pilar para identificar mutaciones genéticas en enfermedades; [39]
  • En 2011, Wigler , James Hicks y Nick Navin realizaron el primer perfil genómico de células cancerosas individuales del tumor de un paciente; [40]
  • En 2011, Christopher Vakoc descubre un nuevo objetivo farmacológico importante, BRD4, para una forma letal de leucemia mielógena aguda (AML); [41]
  • En 2014, comienzan los ensayos de fase 3 de un fármaco para tratar la atrofia muscular espinal (AME), una enfermedad neurodegenerativa, según los conocimientos de Adrian Krainer sobre el empalme alternativo . [42]
  • En 2014, Zachary Lippman publica un conjunto de herramientas de variaciones genéticas en plantas con flores, lo que permite a los fitomejoradores maximizar el rendimiento de tomate y otros cultivos. [43]
  • En 2017, Anirban Paul y Josh Huang descubrieron que la identidad biológica de las neuronas está codificada en su arquitectura transcripcional que respalda la función de comunicación sináptica. [44]
  • En 2020, Lingbo Zhang y Scott Lowe descubrieron la adicción a la vitamina B6 en la leucemia mieloide aguda e identificaron la piridoxal quinasa como un nuevo objetivo farmacológico. [45]

Liderazgo [ editar ]

En 1962, el Departamento de Genética, que ya no cuenta con el apoyo de la Carnegie Institution de Washington, se fusionó formalmente con el Laboratorio de Biología para formar el Laboratorio de Biología Cuantitativa de Cold Spring Harbor. En 1970, el nombre se simplificó a Cold Spring Harbor Laboratory. [ cita requerida ]

John F.Cairns fue nombrado Director del Laboratorio Cold Spring Harbor fusionado en 1963 y descubrió que, en ausencia de un apoyo financiero continuo de la Carnegie Institution de Washington, la institución recién creada necesitaba desesperadamente fondos para respaldar sus programas y que muchas instalaciones necesitaban mejoras. Cairns estabilizó el laboratorio y realizó mejoras esenciales en las instalaciones. [46] : 215 Decidió en 1968 que dimitiría como Director y permaneció en CSHL hasta 1973, trasladándose luego al Imperial Cancer Research Fund (ahora Cancer Research UK ) en Mill Hill cerca de Londres, Reino Unido. [46] : 227Mientras estaba en CSHL, Cairns realizó importantes experimentos sobre la replicación del ADN en la bacteria E. coli . [ cita requerida ]

James D. Watson se desempeñó como director y presidente del Laboratorio durante 35 años. Al asumir el cargo en 1968, concentró el Laboratorio en la investigación del cáncer, creando un grupo de virus tumorales y obteniendo fondos federales para ampliar las capacidades de investigación del cáncer. Watson colocó a CSHL sobre una base financiera firme. Inspirado por su colaborador del Nobel, Francis Crick, Watson inició un gran impulso para ampliar la investigación de CSHL sobre el cerebro y los trastornos psiquiátricos, a partir de finales de la década de 1980. En 1990, se completó el trabajo en el Laboratorio Arnold y Mabel Beckman , y el Edificio de Neurociencia Marks se inauguró en 1999. En 1994, Watson dejó de ser director del Laboratorio y asumió el título de presidente. En 2004 fue nombrado canciller, cargo que ocupó hasta octubre de 2007 [47]. cuando se retiró a la edad de 79 años después de que aparecieran en la prensa británica opiniones que se le atribuían sobre raza e inteligencia . [48] [49] En enero de 2019, CSHL rompió todos los vínculos con Watson y revocó sus títulos honoríficos después de que reiterara inequívocamente estas opiniones en un perfil televisivo de American Masters . [50]

Desde 1994, el bioquímico y biólogo del cáncer Bruce Stillman ha dirigido el Laboratorio como director y desde 2003 como presidente. Stillman, miembro de la Academia Nacional de Ciencias y miembro de la Royal Society , también continúa dirigiendo un laboratorio de investigación básica, dedicado al estudio de la replicación del ADN y el mantenimiento de los cromosomas. A Stillman se le atribuye el descubrimiento y elucidación de 1991 del mecanismo del Complejo de Reconocimiento de Origen (ORC), un complejo de proteínas altamente conservado que reconoce y se une a secuencias de ADN específicas, marcando puntos de partida para la replicación de todo el genoma. [51]

Stillman ha presidido una importante expansión del Laboratorio, y su tamaño se ha triplicado desde que se convirtió en director. Con la construcción de seis edificios de laboratorio vinculados en el campus de Hillside en 2009, CSHL agregó un nuevo espacio de laboratorio muy necesario para la investigación del cáncer y la neurociencia, así como espacio para un nuevo programa de biología cuantitativa para traer expertos en matemáticas, informática y estadística. y la física a problemas de biología. [ cita requerida ]

Facultad notable [ editar ]

  • Douglas Fearon , inmunólogo, miembro de la Royal Society , miembro de la  Academia Nacional de Ciencias
  • Leemor Joshua-Tor , biólogo estructural,  investigador del Instituto Médico Howard Hughes , miembro de la Academia Nacional de Ciencias , AAAS
  • Adrian R. Krainer , desarrolló nusinersen para tratar la atrofia muscular espinal (AME), ganador del Premio Breakthrough en Ciencias de la Vida y miembro de la Academia Nacional de Ciencias .
  • Robert Martienssen , estudios de epigenética ,  investigador del Instituto Médico Howard Hughes y miembro de la Royal Society (FRS).
  • Bruce Stillman , biólogo molecular, miembro de la Royal Society , miembro de la Academia Nacional de Ciencias , EMBO y AAAS .
  • Michael Wigler , ingeniería genética de células animales y biólogo molecular, co-descubridor del oncogén Ras , miembro de la Academia Nacional de Ciencias y AAAS .
  • Zachary Lippman , genetista de plantas,  investigador del Instituto Médico Howard Hughes y ganador de una beca MacArthur , comúnmente conocida como una "beca Genius".
  • Christopher Vakoc , biólogo de la leucemia, ganador del Premio Paul Marks de Investigación del Cáncer .
  • Scott Lowe (actualmente en MSKCC), investigador sobre p53, miembro de la Academia Nacional de Ciencias e investigador del Instituto Médico Howard Hughes .
  • Gregory Hannon (actualmente en CRUK Cambridge Institute), investigación sobre interferencia de ARN , Miembro de la Academia Nacional de Ciencias .

Ganadores del premio Nobel [ editar ]

  • Carol Greider , descubrió la relación entre el envejecimiento celular y el daño a los extremos de los cromosomas, llamados telómeros , en 1992; ganó el Premio Nobel en 2009 con Elizabeth Blackburn y Jack W. Szostak [52]
  • Barbara McClintock , descubrió los transposones ("genes saltarines") en 1944; recibió el Premio Nobel en 1983. [53] [54] [55]
  • Martha Chase y Alfred Hershey , llevaron a cabo " experimentos de mezcla de Waring ", confirmaron el ADN como material genético en 1952; [56] ganó el Premio Nobel con Salvador Luria y Max Delbrück en 1969 [57]
  • Richard J. Roberts y Phillip A. Sharp compartieron un Nobel en 1993 por el descubrimiento de genes discontinuos o "divididos", que revelaron el mecanismo de empalme del ARN . [58]
  • James D. Watson , compartió un premio Nobel con Francis Crick y Maurice Wilkins en 1962 por su descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN. [59] De 1968 a 1993 Watson se desempeñó como Director de CSHL. En 2007, la CSHL lo suspendió por su apoyo al racismo científico, pero después de que emitió una disculpa pública se le permitió retener títulos honoríficos, aunque fue relevado de sus roles de liderazgo y gerencia. [60] En 2019, CSHL rescindió sus títulos honoríficos después de que hizo comentarios públicos nuevamente sugiriendo que el coeficiente intelectual y la raza estaban relacionados, comentarios que CSHL vio como una reversión de la disculpa que dio en 2007. [61]En 2020, se cambió el nombre de la Watson School of Biological Sciences (WSBS) para eliminar cualquier referencia a él. [62]

Ver también [ editar ]

  • Instituto Salk de Estudios Biológicos
  • Instituto Whitehead
  • Instituto de Tecnología de Massachusetts
  • Universidad Harvard
  • Universidad Rockefeller
  • Instituto de Tecnología de California
  • El Instituto de Investigación Scripps

Referencias [ editar ]

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  8. ^ Los ejemplos incluyen: Francis Collins, MD, Ph.D., director actual de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU .: [2] ; El premio Nobel Sydney Brenner: [3] ; El premio Nobel Eric Kandel, MD, refiriéndose al entorno institucional de la escuela de posgrado de CSHL: [4] ; Véase también: R. Sanders Williams, "Sputnik, Slime Molds, and Botticelli in the Making of a Physician-Scientist", en David A. Schwartz, ed., Medicine, Science and Dreams: The Making of Physician-Scientists (Springer, 2010, pág.103.)
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Enlaces externos [ editar ]

  • Página web oficial
  • Centro de aprendizaje de ADN de Dolan
  • Archivo de Eugenesia
  • Prensa de laboratorio Cold Spring Harbor