एखाद्या सजीवाच्या जनुकीय रचनेसारखीच जनुकीय रचना असणारा दुसरा सजीव म्हणजे कृत्तक. असा कृत्तक निर्माण करण्याच्या प्रक्रियेला कृत्तकी किंवा कृत्तककरण म्हणता येईल. उत्परिवर्तन किंवा पर्यावरणामुळे आलेला विकासातील फरक झाला नाही तर कृत्तकाचे गुणधर्म मूळ सजीवाच्या गुणधर्मासारखेच असतात. काही वेळा कृत्तक संज्ञेसाठी ‘फुटवा’ किंवा ‘प्रतिरूप’ हे शब्दही वापरले जातात.
सर्वसामान्य समज असा असतो की, कृत्तक तंत्र म्हणजे प्राणी आणि इतर सजीवांच्या जिवंत प्रतींची निर्मिती प्रयोगशाळेत करण्याचे तंत्र. परंतु निसर्गातदेखील कृत्तक प्रक्रिया घडून येत असते. काही वेळा वैज्ञानिक ही संज्ञा प्रयोगशाळेत पेशी तसेच जनुकांच्या प्रती (नकला) तयार करणे, या अर्थाने वापरतात.
प्राण्यांचे कृत्तक : उच्च प्राणी ज्यात बहुसंख्य पृष्ठवंशी प्राण्यांचा समावेश होतो ते अब्जावधी पेशींनी बनलेले असतात. त्यांच्या बहुतेक सर्व पेशींमध्ये केंद्रक असून केंद्रकात जनुकीय माहिती डीएनएच्या स्वरूपात साठवलेली असते. प्राण्यांच्या प्रत्येक पेशीत ही माहिती समान असते. उदा., त्वचेच्या केंद्रकात जी जनुकीय माहिती असते, हुबेहूब तीच माहिती यकृताच्या पेशींच्या केंद्रकात असते. मात्र प्रत्येक पेशी तिच्या कार्यासाठी गरजेनुसार माहितीचा केवळ काही भाग वापरते; तर ऊर्वरित डीएनएचा भाग अक्रियाशील असतो. ही अक्रियाशीलता वगळता, कोणत्याही पेशीच्या केंद्रकात असलेल्या माहितीपासून नवीन संपूर्ण सजीव निर्माण करता येतो. यामुळे वैज्ञानिक केवळ एका पेशीपासून संपूर्ण सजीवाची निर्मिती करू शकतात.
कृत्तक निर्माण करताना वैज्ञानिक ‘केंद्रक स्थानांतर’ तंत्राचा वापर करतात. या प्रक्रियेत, ज्या प्राण्याचे कृत्तक तयार करावयाचे त्या प्राण्याच्या पेशीतील केंद्रक काढून त्यानंतर वैज्ञानिक हे केंद्रक त्याच जातीच्या सजीवापासून मिळवलेल्या केंद्रकविरहित अंडपेशीत अंत:क्षेपित करतात. परिणामी केंद्रविरहित अंडपेशीत नवीन केंद्रकाचा समावेश झाल्यामुळे तिची जनुकीय जडण दाता प्राण्याप्रमाणे होते. केंद्रक स्थानांतरण हे लैंगिक प्रजननाहून वेगळे आहे. कारण फलित अंडयात डीएनएचा अर्धा भाग शुक्रपेशीपासून मिळतो, तर अर्धा भाग फलित होणाऱ्या अंडपेशीकडून येतो.
एकदा अंडपेशीत नवीन केंद्रक अंत:क्षेपित केले की, त्या पेशीचा भ्रूणात (ज्यापासून जीव उत्पन्न होतो तो पेशीसमूह) विकास घडून येण्यासाठी तिला क्रियाशील करावे लागते. लैंगिक प्रजननामध्ये, संयुक्तावस्थेतील अंड आणि शुक्रपेशी यांना शुक्रपेशींद्वारे वाहून आलेली विकरे क्रियाशील करतात. विकरे सजीवांद्वारे निर्माण होत असून ती रासायनिक अभिक्रियांचा वेग वाढवतात. केंद्रक स्थानांतरणात वैज्ञानिकांना कृत्रिम रीत्या अंडपेशी क्रियाशील करावी लागते. सामान्यपणे अंडपेशी क्रियाशील होण्यासाठी वैज्ञानिक लहानसा विद्युत्धक्का देतात.
त्यानंतर, दाता केंद्रकातील डीएनए पुन:कार्यक्रमित करावे लागते. पुन:कार्यक्रमण प्रक्रियेमुळे जनक पेशीत सक्रिय नसलेला डीएनएचा भाग क्रियाशील होतो. परिणामी, दाता पेशीची केवळ नक्कल तयार न होता पेशीपासून संपूर्ण सजीव तयार होतो. अजूनही वैज्ञानिकांना अंड पुन:कार्यक्रमण कसे करते, हे पूर्णपणे उमगलेले नाही. पुन:कार्यक्रमण तंत्रात वारंवार अपयश येत असून या तंत्राद्वारे निर्माण केलेली कृत्तक भ्रूणे बहुधा मरतात, असे दिसून आले आहे. याला पर्याय म्हणून वैज्ञानिक कदाचित कृत्तक भ्रूण त्याच जातीच्या बदली मातेच्या गर्भाशयात ठेवून कृत्तकाचा जन्म घडवून आणण्यात यशस्वी ठरले आहेत.
सिद्धी : १९५० च्या दशकाच्या सुरुवातीच्या काळात बेडूक आणि सॅलामँडर या उभयचर प्राण्यांचे केंद्रक स्थानांतर तंत्राने कृत्तक निर्मिण्यात वैज्ञानिकांना यश आले. १९९६ साली आयन विल्मट आणि त्याच्या सहकाऱ्यांनी कृत्तक प्रक्रियेने मेंढीला जन्म दिला. प्रौढ सस्तन प्राण्यांच्या दाता पेशीपासून निर्मिलेला हा पहिला कृत्तक सस्तन प्राणी होता. विल्मट आणि सहकाऱ्यांनी या मेंढीला ‘डॉली’ हे नाव दिले. डॉलीनंतर वेगवेगळया देशांतील वैज्ञानिकांनी याच तंत्राचा वापर करून उंदीर, मांजर, गुरे आणि अन्य सस्तन प्राण्यांची कृत्तके तयार केली.
कृत्तक तंत्राचा उपयोग मानवाला विविध प्रकारे होऊ शकेल. इष्ट जनुकीय गुणधर्म असलेल्या पशुधनाच्या निर्मितीसाठी गुरे किंवा मेंढयांचे कृत्तक वैज्ञानिक करू शकतील. अशा पशुधनामुळे चांगल्या प्रतीचे दूध आणि मांस उपलब्ध होऊ शकेल.
कृत्तकांमधील फरक : जनुकीयदृष्टया कृत्तक जरी सारखे असले तरी शारीरिक वर्णन आणि वर्तणूक यांबाबतीत कृत्तक प्राणी दाता प्राण्यांसारखे नसतात. यामागील कारण जाणून घेण्यासाठी, संशोधकांनी जनुकीयदृष्टया तंतोतंत जुळयांचा अभ्यास केला. नैसर्गिक रीत्या जन्मलेल्या जुळयांच्या अभ्यासातून हे लक्षात आले की, जुळयांना एकमेकांसोबत न वाढवता, एकमेकांपासून दूर ठेऊन वाढवल्यास त्याच्या वर्तनात बदल झालेले दिसतात. यातून हे लक्षात येते की, जनुकीय जडण आणि पर्यावरण हे दोन्ही घटक स्वतंत्र सजीवाच्या विकासात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. एखाद्या कृत्तकाची वाढ त्यांच्या दात्याच्या पर्यावरणानुसार करणे अशक्य असल्यामुळे सामान्यपणे कृत्तक त्याच्या दात्यापासून भिन्न कृती करतो आणि भिन्न वाढतो.
कृत्तक आणि दाता यांच्यातील बदलाचे आणखी एक कारण म्हणजे मूळ अंडपेशीच्या तंतुकणिकांमध्ये कमी प्रमाणात आढळणारे डीएनए . तंतुकणिका आकाराने लहान, दांडयासारख्या असून त्या केंद्रकाबाहेर असतात आणि पेशीसाठी ऊर्जानिर्मिती करतात. कृत्तकांना तंतुकणिका आणि त्यातील डीएनए, दाता केंद्रकापासून न मिळता अंडपेशीपासून मिळतात. कृत्तकांमध्ये काही फरक या तंतुकणिकातील डीएनएमुळे होऊ शकतात.
कृत्तकांमधील बदल अधिजनुकीमुळे (डीएनएच्या क्रमवारीत कोणताही बदल न होता जनुकांच्या कार्यात बदल झाल्यास) उद्भवू शकतात. उदा., कृत्तक सस्तन प्राण्यांच्या केसांच्या रंगातील फरक. या प्राण्यांच्या गर्भाचा विकास होताना जटिल घटकांमार्फत त्वचेचे स्वरूप निश्चित होते. वेगवेगळया पेशीतील जनुके जी केसांच्या रंगावर परिणाम करतात ती क्रियाशील किंवा अक्रियाशील झाल्यास हे बदल घडून येतात.
नैतिक प्रश्न : कृत्तकासंबंधीच्या प्रात्यक्षिकांतून आणि कृत्तक प्राण्यांवरील वेगवेगळया प्रात्यक्षिकांतून वैज्ञानिकांना जैविक प्रक्रियांसंबंधी मोलाची माहिती उपलब्ध झाली आहे. या माहितीचा वापर करून अनेक प्रकारचे रोग आणि विकार (ज्यांत कर्करोग आणि जन्मजात व्यंग इत्यादींचा समावेश होतो) यांवर उपचार करता येऊ शकतात. कृत्तक प्रक्रिया सुरक्षित नाही आणि मानव तयार करण्यासाठी ही अनैतिक मार्गांनी वापरली जाऊ शकते, असे काहींना वाटते.
वैज्ञानिकांना सस्तन प्राण्यांचे कृत्तक पूर्णपणे विकसित करण्यात अजून यश आलेले नाही आणि सातत्याने निरोगी कृत्तकांची निर्मिती करणेही अवघड झाले आहे. बहुतेक कृत्तक भ्रूण त्यांच्या जन्मापर्यंत जगत नाहीत. अधिक कळीची बाब म्हणजे कृत्तक प्राण्यांमध्ये जन्मजात व्यंग असण्याचे प्रमाण हे नैसर्गिक रीत्या जन्मलेल्या प्राण्यांहून अधिक आहे. काही वेळा कृत्तक प्राण्यांचा विकासच नीट घडून येत नाही आणि जन्मानंतर ते अल्पकाळात मरतात.
काही वैज्ञानिकांनी मूलपेशी मिळविण्यासाठी मानवी भ्रूणाचे कृत्तक केले असून या पेशींपासून वेगवेगळया प्रकारच्या पेशी तयार करता येतात. हा प्रकार ‘उपचारार्थ कृत्तक’ म्हणून ओळखला जातो. रुग्णापासून कृत्तक केलेल्या मूलपेशींचा वापर करून हानीग्रस्त ऊती आणि रोगांवर डॉक्टर उपचार करू शकतात. अनेक वैज्ञानिकांना असे वाटते की उपचारार्थ कृत्तक पध्दतीचा वापर करून त्वचा, यकृत आणि स्वादुपिंड यांच्या प्रतिरोपणासाठी ऊती तयार करता येऊ शकतात. प्रतिरोपणाच्या प्राथमिक संशोधनात वैज्ञानिकांना यशही प्राप्त झाले आहे. काहींच्या मते उपचारार्थ कृत्तक पध्दत वादग्रस्त आहे; कारण मूलपेशी गोळा करण्याच्या प्रक्रियेत मानवी भ्रूणाचा नाश होत असतो.
कृत्तक प्रक्रियेचा वापर करून मानवाचे प्रजनन करण्याची कल्पना सर्व संशोधकांनी नाकारली आहे. कृत्तक प्राण्यांमधील अपसामान्यतेच्या घटना पाहता मानवावर कृत्तक प्रजननाचे प्रात्यक्षिक करणे हे गैर आहे, यासंबंधी अनेकजण सहमत आहेत. अनेक देशांनी कोणत्याही कारणासाठी मानवी भ्रूणाचे कृत्तक करू नये, यासाठी निर्बंध घातले आहेत किंवा मर्यादा आखून दिल्या आहेत.
निसर्गातील कृत्तक : निसर्गात कृत्तकाची अनेक उदाहरणे दिसून येतात. मानवामध्ये आणि इतर उच्च प्राण्यांमध्ये, नैसर्गिक रीत्या कृत्तक निर्माण होतात. समरूप जुळी मुले ही कृत्तकच असतात. जीवाणू,
प्रोटोझोआ आणि किण्व यांसारखे एकपेशीय जीव अलैंगिक प्रजननाद्वारे जनुकीयदृष्टया तंतोतंत जुळणाऱ्या संततीला जन्म देतात. ही संतती केवळ एकाच जनकापासून जन्माला येते आणि म्हणून ती कृत्तकच आहेत.
वनस्पतीदेखील अलैंगिक प्रजनन करतात. या पध्दतीला शाकीय प्रजनन म्हणतात. या प्रक्रियेत, मूळ, पान किंवा खोडापासून तंतोतंत दाता वनस्पतीसारखी नवीन वनस्पती जन्माला येते. शाकीय प्रजननाद्वारे इष्ट गुणधर्माचे वनस्पतींचे कृत्तक मिळवायला मदत होते. उदा., शेतकरी आणि वनस्पती-संकरकांनी या तंत्राद्वारे विशिष्ट रंगाचे गुलाब; तसेच खास चव असलेली सफरचंदे तयार केलेली आहेत. अनेक पिके, उदा., मोठया प्रमाणावर बटाटयाचे पीक, या पध्दतीने घेतली जातात.
जनुक आणि पेशी कृत्तक : संपूर्ण सजीव निर्माण करण्याऐवजी खास जनुके किंवा पेशी तयार करण्यासाठीही वैज्ञानिक कृत्तक तंत्राचा उपयोग करतात. संशोधक कर्करोगाच्या एखाद्या पेशीचे कृत्तक करून त्यापासून पेशीसमूह तयार करून अभ्यासतात किंवा प्रात्यक्षिकासाठी वापर करतात.
स्वतंत्र जनुकांचे कृत्तक करताना सामान्यपणे प्लाझ्मिड डीएनएचा वापर करतात. विशिष्ट जीवाणूंमध्ये हे प्लाझ्मिड डीएनए आढळत असून त्यांची निर्मिती सहज होऊ शकते. वैज्ञानिक प्रथम दात्यापासून विशिष्ट जनुक असलेला डीएनएचा खंड वेगळा करतात. नंतर हा खंड आणि प्लाझ्मिड डीएनए यांचा संयोग करून पुन:संयोजी डीएनए तयार करतात. नंतर या डीएनएचे (पुन:संयोजी) प्रतिरोपण जीवाणूमध्ये करून वैज्ञानिक मोठया संख्येने इष्ट गुणधर्माच्या जनुकांची निर्मिती करतात. पेशी कृत्तक आणि जनुक कृत्तक तंत्रामुळे पेशी आणि जनुके यांची संरचना आणि कार्य यांबाबत योग्य ज्ञान माहीत झाल्यामुळे जीवशास्त्र आणि वैद्यकशास्त्राच्या क्षेत्रांत क्रांती घडून येत आहे.
