a生物が、少なくともi炭水化物キナーゼをコードする遺伝子と組み合わせた炭水化物加水分解酵素をコードする遺伝子、ii炭水化物合成酵素をコードする遺伝子、またはiii炭水化物ホスホリラーゼをコードする遺伝子の導入により遺伝子改変されていることにより、前記生物が、二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を活性化糖類と糖類とに分割でき、b前記生物が、前記生物のステップaで導入される遺伝子のいずれでもない少なくとも1つの他の遺伝子の機能が低下するかまたは非機能的になるようにさらに遺伝子改変され、前記他の遺伝子が、前記活性化糖類をバイオマスおよびまたは生体触媒酵素に変換する酵素をコードすることを特徴とする、糖類、活性化糖類、ヌクレオシド、グリコシド、糖脂質および糖タンパク質からなる群より選択される少なくとも1の特別の生成物の生成のための代謝操作された生物。前記生物が、前記活性化糖類を特別の生成物に変換する少なくとも1つの他の遺伝子の導入によりさらに遺伝子改変されているか、または前記活性化糖類を特別の生成物に変換する前記生物の少なくとも1の他の内因性遺伝子が過剰発現されている請求項1に記載の代謝操作された生物。前記生物が、主な炭素源として二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物上で成長できる請求項1または2に記載の代謝操作された生物。ステップaの遺伝子改変が任意選択であるか、または少なくともi炭水化物キナーゼをコードする遺伝子と組み合わせた炭水化物加水分解酵素をコードする内因性遺伝子、ii炭水化物合成酵素をコードする内因性遺伝子、もしくはiii炭水化物ホスホリラーゼをコードする内因性遺伝子を過剰発現させることで置き換えられ、前記生物が、二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を、活性化糖類と糖類とに分割できる請求項1~3のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップbの前記活性化糖類が、前記糖類で置き換えられ、請求項2~4のいずれか1項に記載のさらなる遺伝子改変における前記活性化糖類が、前記糖類で置き換えられる請求項1~4のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、二糖類、オリゴ糖類または多糖類を、2つの活性化糖類または2つの糖類に分割する請求項1~4のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。前記生物が、細菌、酵母、真菌細胞からなる群より選択される微生物であるか、または植物細胞もしくは動物細胞である請求項1~6のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。前記細菌が大腸菌であるか、または前記酵母がサッカロミセスセレビシエである請求項7に記載の代謝操作された生物。前記活性化糖類が、アルファグルコース1ホスフェート、アルファガラクトース1ホスフェート、ベータグルコース1ホスフェート、ベータガラクトース1ホスフェート、UDPグルコース、グルコース6ホスフェート、フラクトース6ホスフェートおよびUDPガラクトースからなる群より選択され、前記糖類が、フラクトース、グルコースおよびガラクトースからなる群より選択される請求項1~8のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。前記炭水化物加水分解酵素が、ラクターゼ、インベルターゼ、スクラーゼ、マルターゼ、トレハラーゼ、スクロース6ホスフェート加水分解酵素およびまたはアミラーゼであり前記炭水化物キナーゼが、ガラクトキナーゼ、フルクトキナーゼ、グルコキナーゼおよびまたはマンノキナーゼである請求項1~9のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、かつまたはステップbの以下の遺伝子:ベータガラクトシダーゼをコードする遺伝子およびもしくはホスホグルコムターゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはホスファターゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースガラクトース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトピラノースムターゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトースリポ多糖16ガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルクロネートトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースリピドキャリアトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDP糖加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはインベルターゼをコードする遺伝子およびもしくはマルターゼをコードする遺伝子およびもしくはトレハラーゼをコードする遺伝子およびもしくは糖輸送ホスホトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはヘキソキナーゼをコードする遺伝子が非機能的にされる、請求項1~3および6~10のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、ステップbの前記遺伝子が、遺伝子lacZ、遺伝子pgm、遺伝子ycjU、遺伝子glgC、遺伝子agp、遺伝子ptsG、遺伝子glk、遺伝子glf、遺伝子waaB、遺伝子ushA、遺伝子wcaA、遺伝子wcaC、遺伝子wcaE、遺伝子wcaI、遺伝子wcaL、遺伝子wcaJ、遺伝子galU、遺伝子galF、遺伝子galE、遺伝子galT、遺伝子malPおよびまたは遺伝子malQである、請求項11に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、ステップbの前記遺伝子が、遺伝子PGM1、遺伝子PGM2、遺伝子GLG1、遺伝子GLG2、遺伝子INM1、遺伝子INM2、遺伝子GLK1、遺伝子HXK1、遺伝子HXK2、遺伝子GAL10、遺伝子GAL7、遺伝子YHL012W、遺伝子UGP1、遺伝子GSY1、遺伝子GSY2、遺伝子DIE2、遺伝子ALG8、遺伝子ATG26、遺伝子SUC2、遺伝子MAL32、遺伝子MAL12、遺伝子YJL216Cおよびまたは遺伝子YGR287CおよびまたはFEN1およびまたはFKS1およびまたはGSC2およびまたはTPS1である、請求項11に記載の代謝操作された生物。前記スクロースホスホリラーゼが、乳酸菌を起源とし、前記乳酸菌が、ビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスまたはストレプトコッカスミュータンスである請求項12または13に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記スクロースホスホリラーゼが、スクロース合成酵素、マルトースホスホリラーゼまたはマルトース合成酵素で置き換えられる請求項11~14のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記スクロースホスホリラーゼが、ラクトースホスホリラーゼまたはラクトース合成酵素で置き換えられる請求項11~14のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、かつまたはステップbの以下の遺伝子:ベータガラクトシダーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスファターゼをコードする遺伝子およびもしくはホスホフルクトキナーゼAをコードする遺伝子およびもしくはホスホフルクトキナーゼBをコードする遺伝子およびもしくはホスホグルコネート脱水酵素をコードする遺伝子およびもしくは2ケト3デオキシグルコネート6ホスフェートアルドラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースガラクトース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトピラノースムターゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトースリポ多糖16ガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルクロネートトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースリピドキャリアトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはGDPマンノース加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはUDP糖加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはマンノース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミンエノイルピルボイルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミンアセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミン2エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはウンデカプレニルホスフェートアルファNアセチルグルコサミニルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース6ホスフェート1脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはLグルタミンDフラクトース6ホスフェートアミノトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはマンノース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはソルビトール6ホスフェート脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはマンニトール1ホスフェート5脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはアルロース6ホスフェート3エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはインベルターゼをコードする遺伝子およびもしくはマルターゼをコードする遺伝子およびもしくはトレハラーゼをコードする遺伝子およびもしくは糖輸送ホスホトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはヘキソキナーゼをコードする遺伝子が非機能的にされる、請求項5に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードする遺伝子であり、ステップbの前記遺伝子が、遺伝子lacZ、遺伝子pgi、遺伝子glgC、遺伝子agp、遺伝子pfkA、遺伝子pfkB、遺伝子waaB、遺伝子ushA、遺伝子eda、遺伝子edd、遺伝子wcaA、遺伝子wcaC、遺伝子wcaE、遺伝子wcaI、遺伝子wcaL、遺伝子wcaJ、遺伝子wcaB、遺伝子wcaF、遺伝子wcaK、遺伝子wcaD、遺伝子galU、遺伝子galF、遺伝子galE、遺伝子gmm、遺伝子galT、遺伝子manA、遺伝子murA、遺伝子lpxA、遺伝子rffE、遺伝子rfe、遺伝子glmS、遺伝子srlD、遺伝子mtlD、遺伝子alsEおよびまたはzwfである、請求項17に記載の代謝操作された生物。ステップaの前記遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードする遺伝子であり、ステップbの前記遺伝子が、遺伝子pgi1、遺伝子PFK1、遺伝子PFK2、遺伝子PFK26、遺伝子PFK26、遺伝子PFK27、遺伝子GND1、遺伝子GND2、遺伝子PMI40、遺伝子ZWF1、遺伝子GFA1、遺伝子GLG1、遺伝子GLG2、遺伝子INM1、遺伝子INM2、遺伝子GLK1、遺伝子HXK1、遺伝子HXK2、遺伝子GAL10、遺伝子GAL7、遺伝子YHL012W、遺伝子UGP1、遺伝子GSY1、遺伝子GSY2、遺伝子DIE2、遺伝子ALG8、遺伝子ATG26、遺伝子SUC2、遺伝子MAL32、遺伝子MAL12、遺伝子YJL216Cおよびまたは遺伝子YGR287CおよびまたはFEN1およびまたはFKS1およびまたはGSC2およびまたはTPS1である、請求項18に記載の代謝操作された生物。前記スクロースホスホリラーゼが、乳酸菌を起源とし、前記乳酸菌が、ビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスまたはストレプトコッカスミュータンスである請求項18または19に記載の代謝操作された生物。前記活性化糖類を特別の生成物に変換する遺伝子が、エピメラーゼ、トランスフェラーゼ、還元酵素、ホスホリラーゼ、カルボキシラーゼ、脱水酵素、パーミアーゼ、合成酵素、脱水素酵素、酸化酵素またはイソメラーゼをコードする請求項2~20のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。前記エピメラーゼが、UDPガラクトース4エピメラーゼまたはUDPNアセチルグルコサミンエピメラーゼであり、かつまたは前記トランスフェラーゼが、グリコシルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼまたはスルホトランスフェラーゼである請求項21に記載の代謝操作された生物。前記特別の生成物が、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、五糖類、多糖類、ヌクレオシド、Oグリコシド、Sグリコシド、Nグリコシド、Cグリコシド、糖タンパク質、糖脂質または活性化炭水化物である請求項1~22のいずれか1項に記載の代謝操作された生物。i請求項1~23のいずれか1項に記載の微生物を代謝操作することと、ii前記遺伝子操作微生物を培養することと、iii特別の生成物を抽出して精製することとを含む、請求項1~23のいずれか1項に記載の特別の生成物を生成する方法。フコシルラクトースを生成するための、配列番号1に示すアミノ酸配列を有するキイロタマホコリカビを起源とする2フコシルトランスフェラーゼまたは2フコシルトランスフェラーゼ活性を有するその断片または少なくとも75の配列同一性を有し、2フコシルトランスフェラーゼ活性を有するそのバリアントの使用。2フコシルトランスフェラーゼ活性を有する前記断片が、配列番号4に示すアミノ酸配列を有する請求項25に記載の使用。フコシルラクトースを生成するための、請求項25または26に記載の2フコシルトランスフェラーゼをコードする核酸の使用。前記核酸が、配列番号2、配列番号3、配列番号5または配列番号6に示す核酸配列を有する請求項27に記載の使用。本発明は、高い生産性および保証された高い収率で所望の生成物を生成できる代謝操作された生物を提供することにより、上記の欠点を克服する。このことは、生物の代謝を2つの部分、すなわち1いわゆる生成部分または生成経路と2バイオマスおよび補因子補充部分またはバイオマスおよびまたは生体触媒酵素形成経路とに明確に分割することにより達成される。上記の2つの部分は、糖を、a活性化糖類とb糖類とに分割することにより創出される。上記の糖類aまたはbのそれぞれは、生成経路aまたはバイオマスおよびもしくは生体触媒酵素形成経路bのいずれかの最初の前駆体であるかまたは前駆体であることができ、細胞におけるプルプッシュ機構を可能にする。実際に、細胞の主なゴールであるバイオマス合成は、活性化糖類または糖類をバイオマスに変換し、糖を分割する反応の平衡を、活性化糖類および糖類に向かってシフトさせる。このようにして、細胞の生命維持駆動力は、生成物経路のための引張り機構として作用する。この引張り効果は、バイオマス合成により創出される。なぜなら、このことにより、生成経路の最初の基質分子の蓄積が確実になり、これが、そのままでそして次に生成経路を押すことにもなるからである。この方策は、従来技術に記載されるような2段階生成方策において出現する生成速度の問題を解決する。さらに、糖部分の一部分を異化することにより、細胞には、特別のバイオ生成物の生成のために必要な補因子および必要とされるエネルギーの要件が常に供給される。本発明の方策は、よって、従来技術に記載されるような生体触媒生成において必要とされる補因子補充の問題も解決する。さらに、生成経路において必要な酵素は、本発明の操作方策により常に効率的に合成され、容易に維持されるさらに、本発明は、キイロタマホコリカビを起源とする2フコシルトランスフェラーゼの、本発明の代謝操作された生物により2フコシルラクトースを生成するための使用を開示する。本発明は、付加価値バイオ生成物を高い生産性および保証された高い収率で生成できる代謝操作された生物、特に微生物を開示する。本発明の生物は、生成物と成長バイオマスとに導く2つの異なる経路が構築されるように代謝的に操作されている。このことは、バイオマスおよびまたは生体触媒酵素およびまたは補因子補充部分からの代謝物を、生成物経路部分からの代謝物に、そしてその逆に変換する反応を触媒する酵素の活性を低減または排除することにより、例えば生成物経路中間体をバイオマス前駆体に変換する反応を行う酵素をコードする少なくとも1つ、いくつかまたは全ての遺伝子を低減または排除ノックアウトすることにより、かつあるいは生成物経路中間体を分解する反応を行う酵素をコードする少なくとも1つ、いくつかまたは全ての遺伝子を低減または排除ノックアウトすることにより、達成される。さらに、これらの代謝的遺伝子的変化は、操作された細胞の成長を損なわない。例えば、炭水化物加水分解酵素を、炭水化物キナーゼ、炭水化物合成酵素および炭水化物ホスホリラーゼと組み合わせて細胞に導入できる。後者の酵素は、糖部分および活性化糖部分中に糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を含む基質を変換する。細胞のさらなる代謝操作は、活性化糖部分から開始してバイオマス構成要素に向かう経路をブロックすることを含む。このようにして、糖部分が燃料ならびにバイオマス、所望の生成物への活性化糖部分の変換を行う多数の生体触媒酵素および必要な補因子の合成のための基礎単位として用いられる。逆に、活性化糖部分は燃料として用いることもできるが、糖部分は炭水化物キナーゼにより活性化され、所望の特別の生成物の生成経路に向かって押される。本発明の操作された生物を用いて、活性化糖の変換による生成物の形成は、他の糖部分により燃料補給される成長と連結できる。このようにして、増殖のための細胞の自然な駆動は、所望のバイオ生成物の生成を押すための資産として用いられる。このことは、バイオ生成物の実際の生成が始まる前にバイオマスを生成しなければならない以前の問題点が、本発明において利点に変わることを意味する。この方法論により、多重酵素系および2段階発酵系に伴う固有の問題点なしで高い生産速度が得られる。さらに、本発明の生物は、高い速度での成長またはバイオマス生成と、所望の生成物の生成との両方のために上記のような同じ基質を用いることができ、この代謝操作方策の背後にある全体的な原理は、よって、上でも説明するようなプルプッシュ原理である。バイオマスおよび補因子に導く中心的炭素代謝は、糖部分の一部分を成長のために引張り、その他の部分は、細胞に蓄積し、生成物経路を押す。後者のアプローチは、所望の特別の炭水化物または活性化炭水化物を生成するためだけに用いることはできないが、広い範囲のグリコシル化化合物、例えば糖類、ヌクレオシド、グリコシルホスフェート、糖タンパク質および糖脂質の合成に用いることもできる。複数の開始酵素を細胞に導入して、遺伝子ノックアウトと組み合わせて代謝を2つの部分に分割できる。糖を活性化糖類および糖類に分割するために用いることができる酵素の非限定的な例は、スクロースホスホリラーゼ、スクロース合成酵素、グルコキナーゼおよびまたはフルクトキナーゼと組み合わせたスクラーゼ、グルコキナーゼと組み合わせたトレハラーゼ、グルコキナーゼと組み合わせたマルターゼ、フルクトキナーゼと組み合わせたスクロース6ホスフェート加水分解酵素、マルトースホスホリラーゼ、マルトース合成酵素、ホスホリラーゼもしくは合成酵素もしくは加水分解酵素と組み合わせたアミラーゼ、ラクトース合成酵素、ラクトースホスホリラーゼ、ガラクトキナーゼおよびまたはグルコキナーゼと組み合わせたラクターゼである。本発明は、a生物が、少なくともi炭水化物キナーゼをコードする遺伝子と組み合わせた炭水化物加水分解酵素をコードする遺伝子、ii炭水化物合成酵素をコードする遺伝子、またはiii炭水化物ホスホリラーゼをコードする遺伝子の導入により遺伝子改変されていることにより、前記生物が、二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を活性化糖類と糖類とに分割でき、b生物が、前記生物のステップaで導入される遺伝子のいずれでもない少なくとも1つの他の遺伝子の機能が低下するかまたは非機能的になるようにさらに遺伝子改変され、前記他の遺伝子が、活性化糖類をバイオマスおよびまたは生体触媒酵素に変換する酵素をコードすることを特徴とする、糖類、活性化糖類、ヌクレオシド、グリコシド、糖脂質および糖タンパク質からなる群より選択される少なくとも1つの特別の生成物の生成のための代謝操作された生物に関する。用語糖類は、単糖類、例えばそれらに限定されないが、カルボニル、カルボキシル、アミノ基のいずれかを有するかもしくは有さないか、またはヒドロキシル基が、それらに限定されないが水素、アミノ、チオール、ホスフェートおよびもしくは同様の基またはこれらの基の誘導体で置き換えられているアルドース、ケトース、ペントース、メチルペントース、ヘキソース、ポリオールに関する。用語糖類は、互いにグリコシド結合で連結された上記のような1以上の単糖類で構成された二糖類、オリゴ糖類および多糖類にも関する。用語ヌクレオシドは、例えばそれらに限定されないがUDP、GDP、ADP、TDP、CMPまたはdTDPであるヌクレオチドで置換された各単糖類に関する。用語グリコシドは、他の化学的化合物、例えばそれらに限定されないが、ステロール、フェノール、脂肪酸、ホスファチジルイノシトール、ビタミンC、カロテノイドおよびアルテミシニンとグリコシド結合を形成している糖類に関する。用語糖脂質は、脂肪酸または脂質とグリコシド結合を形成している糖類に関する。用語糖タンパク質は、タンパク質とグリコシド結合を形成している糖類に関する。用語グリコシルホスフェートは、リン酸化糖類に関する。本発明は、上記の生物が、上記の活性化糖類を特別の生成物に変換する少なくとも1つの他の遺伝子の導入によりさらに遺伝子改変されているか、または上記の活性化糖類を特別の生成物に変換する上記の生物の少なくとも1つの他の内因性遺伝子が、過剰発現されている、上記の生物にさらに関する。さらに、本発明は、上記の生物が、主な炭素源として二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物上で成長できる、上記の生物に関する。用語主なは、バイオマス形成のために最も重要な炭素源を意味し、すなわち要求される全ての炭素の75、80、85、90、95、98、99が、上記の炭素源に由来することを意味する。本発明の一実施形態において、上記の炭素源は、上記の生物にとって唯一の炭素源であり、すなわち、要求される全ての炭素の100が、上記の炭素源に由来する。用語代謝操作されるは、ある所望の物質または生成物の生物による生成を増加させるように、上記の生物内での遺伝子および調節プロセスを最適化することをいう。後者の生成物は、これにより特別の生成物と呼ばれ、所望の糖類、ヌクレオシド、グリコシド、糖脂質または糖タンパク質に具体的に関する。このような生成物のいくつかの非限定的な例は、糖誘導体、例えば12フコシルラクトース、13フコシルラクトース、14フコシルラクトース、16フコシルラクトース、ガラクチノール、スタキオース、グロボトリオース、ガラクトースラムノース、ソホロース、セロビオース、UDPグルコース、ソホロリピド、ミオイノシトール、Lアラビノース、シロイノソース、グリコシルホスファチジルイノシトール、ラクトNビオース、ラクトNテトラオース、ラクトサミン、フコシル化ガラクトシルオリゴ糖類、Lフコース、NAcグルコサミン、シアル酸、シアリルラクトース、キトサンおよびキチンである。用語操作されるは、例えばに記載されるような、生物を遺伝子改変するために用いることができる任意の公知の技術に関する。用語主な炭素源として二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物上で成長できる生物は、本発明の生物が、成長および所望の生成物の生成の両方のために同じ二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を用いることができ、これらが、後者の糖類を、増殖するためおよびまたは代謝的に活性になるための唯一の炭素源として用いることができることを意味する。簡単に言うと、本発明の生物は、上記の糖類を唯一の炭素源として含む培地中または培地上で増殖および代謝できる。用語活性化糖類および糖類に分割するは、炭素源として用いられる後者の糖類が、本発明の生物により、活性化糖部分および非活性化糖部分に分割されることを意味する。用語生体触媒酵素は、特別の炭水化物の生成に必要とされる全ての酵素のことを言う。用語バイオマスは、全ての細胞成分のことをいう生成経路に用いられない糖部分から合成できるタンパク質、DNA、RNA、ホスファチジルセリンホスファチジルエタノールアミン、カルジオリピン、ホスファチジルグリセロール、プトレシン、スペルミジン、ペプチドグリカン、グリコーゲンおよびまたはリポ多糖類。用語機能が低下するかまたは非機能的にされた遺伝子は、遺伝子が、機能的最終生成物を生成する能力がより低いかまたは完全に生成できないように遺伝子を変化させるために用いられる、当業者に公知の技術のことをいう。用語ノックアウトは、よって、非機能的にされた遺伝子のことをいう。用語多糖類は、6以上の単糖類サブユニットを含有する糖類のことをいう。本発明は、ステップaの遺伝子改変が任意選択であるか、または少なくともi炭水化物キナーゼをコードする内因性もしくは異種遺伝子と組み合わせた炭水化物加水分解酵素をコードする内因性遺伝子、ii炭水化物合成酵素をコードする内因性遺伝子もしくはiii炭水化物ホスホリラーゼをコードする内因性遺伝子を過剰発現することで置き換えられ、上記の生物が、二糖類、オリゴ糖類、多糖類またはそれらの混合物を活性化糖類と糖類とに分割できる、上記の代謝操作された生物にさらに関する。本発明の好ましい炭水化物加水分解酵素は、ラクターゼ、インベルターゼ、スクロース、トレハラーゼ、スクロース6ホスフェート加水分解酵素、マルターゼまたはアミラーゼである。本発明の好ましい炭水化物キナーゼは、ガラクトキナーゼ、フルクトキナーゼ、グルコキナーゼまたはマンノキナーゼである。本発明は、ステップbの上記の活性化糖類が、上記の糖類で置き換えられた、上記の代謝操作された生物にさらに関する。よって、本実施形態における活性化糖部分は、燃料として用いられるが、糖部分は、キナーゼにより活性化され、所望の特別の生成物の生成経路に向かって押される。本発明は、ステップaの上記の遺伝子が、二糖類、オリゴ糖類または多糖類を、2つの同様もしくは異なる活性化糖類または2つの同様もしくは異なる糖類に分割する、上記の代謝操作された生物にも関する。上記の用語生物は、細菌、酵母もしくは真菌細胞からなるリストから選択される微生物のことをいうか、または植物もしくは動物細胞のことをいう。後者の細菌は、好ましくは、大腸菌の種に属する。後者の酵母は、好ましくは、サッカロミセスセレビシエの種に属する。より具体的には、本発明は、上記の活性化糖類が、アルファグルコース1ホスフェート、アルファガラクトース1ホスフェート、ベータグルコース1ホスフェート、ベータガラクトース1ホスフェート、フラクトース6ホスフェート、グルコース6ホスフェート、UDPグルコースおよびUDPガラクトースからなる群より選択され、上記の糖類が、フラクトース、グルコースおよびまたはガラクトースからなる群より選択される、上記の代謝操作された生物に関する。本発明は、上記のように、上記の炭水化物加水分解酵素が、ラクターゼ、インベルターゼ、スクラーゼ、マルターゼ、トレハラーゼ、スクロース6ホスフェート加水分解酵素およびまたはアミラーゼであり、上記の炭水化物キナーゼが、ガラクトキナーゼ、フルクトキナーゼ、グルコキナーゼおよびまたはマンノキナーゼである、上記の代謝操作された生物にさらに関する。さらにより具体的には、本発明は、ステップaの上記の遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、かつまたはステップbの以下の遺伝子:ベータガラクトシダーゼをコードする遺伝子およびもしくはホスホグルコムターゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはホスファターゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースガラクトース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトピラノースムターゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトースリポ多糖16ガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルクロネートトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースリピドキャリアトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDP糖加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはインベルターゼをコードする遺伝子およびもしくはマルターゼをコードする遺伝子およびもしくはトレハラーゼをコードする遺伝子およびもしくは糖輸送ホスホトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはヘキソキナーゼをコードする遺伝子が非機能的にされる、上記の代謝操作された生物に関する。後者の代謝操作された生物の例は、ステップaの上記の遺伝子が、乳酸菌、例えばビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスおよびもしくはストレプトコッカスミュータンスを起源とする可能性があるスクロースホスホリラーゼをコードする遺伝子であり、かつまたはステップbの上記の遺伝子が、遺伝子lacZ、遺伝子pgm、遺伝子ycjU、遺伝子glgC、遺伝子agp、遺伝子ptsG、遺伝子glk、遺伝子glf、遺伝子waaB、遺伝子ushA、遺伝子wcaA、遺伝子wcaC、遺伝子wcaE、遺伝子wcaI、遺伝子wcaL、遺伝子wcaJ、遺伝子galU、遺伝子galF、遺伝子galE、遺伝子malP、遺伝子malQおよびもしくは遺伝子galTである生物である。上記の代謝操作された生物の別の例は、ステップaの上記の遺伝子が、乳酸菌、例えばビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスおよびもしくはストレプトコッカスミュータンスを起源とする可能性があるスクロースホスホリラーゼをコードし、かつまたはステップbの上記の遺伝子が、遺伝子PGM1、遺伝子PGM2、遺伝子GLG1、遺伝子GLG2、遺伝子INM1、遺伝子INM2、遺伝子GLK1、遺伝子HXK1、遺伝子HXK2、遺伝子GAL10、遺伝子GAL7、遺伝子YHL012W、遺伝子UGP1、遺伝子GSY1、遺伝子GSY2、遺伝子DIE2、遺伝子ALG8、遺伝子ATG26、遺伝子SUC2、遺伝子MAL32、遺伝子MAL12、遺伝子YJL216Cおよびもしくは遺伝子YGR287CおよびもしくはFEN1およびもしくはFKS1およびもしくはGSC2およびもしくはTPS1である生物である。後者の操作された生物は、例えば、それらに限定されないが、セロビオース、コウジビオース、トレハロース、Lアラビノース、ミオイノシトール、ラフィノース、スタキオース、LラムノースまたはLリボースを特別の生成物として生成するために用いることができる。本発明のさらなる態様は、ステップaの上記のスクロースホスホリラーゼが、スクロース合成酵素、マルトースホスホリラーゼもしくはマルトース合成酵素で置き換えられるか、またはステップaの上記のスクロースホスホリラーゼが、ラクトースホスホリラーゼもしくはラクトース合成酵素で置き換えられる、上記の代謝操作された生物に関する。後者の生物は、例えば、それらに限定されないが、ソホロース、UPDグルコース、糖脂質、フラボン3OβDグルコシド、ガラクトースラムノースまたはUDPガラクトース、ガラクチノール、スタキオースまたはグロボトリオース、サイコシンを特別の生成物として生成するために用いることができる。本発明は、ステップbの上記の活性化糖類が、上記の糖類で置き換えられ、ステップaの上記の遺伝子が、スクロースホスホリラーゼをコードし、かつまたはステップbの以下の遺伝子:ベータガラクトシダーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはホスファターゼをコードする遺伝子およびもしくはホスホフルクトキナーゼAをコードする遺伝子およびもしくはホスホフルクトキナーゼBをコードする遺伝子およびもしくはホスホグルコネート脱水酵素をコードする遺伝子およびもしくは2ケト3デオキシグルコネート6ホスフェートアルドラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースガラクトース1ホスフェートウリジルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトピラノースムターゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトースリポ多糖16ガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPガラクトシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグリコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルクロネートトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPグルコースリピドキャリアトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはGDPマンノース加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはUDP糖加水分解酵素をコードする遺伝子およびもしくはマンノース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミンエノイルピルボイルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミンアセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはUDPNアセチルグルコサミン2エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはウンデカプレニルホスフェートアルファNアセチルグルコサミニルトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはグルコース6ホスフェート1脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはLグルタミンDフラクトース6ホスフェートアミノトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはマンノース6ホスフェートイソメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはソルビトール6ホスフェート脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはマンニトール1ホスフェート5脱水素酵素をコードする遺伝子およびもしくはアルロース6ホスフェート3エピメラーゼをコードする遺伝子およびもしくはインベルターゼをコードする遺伝子およびもしくはマルターゼをコードする遺伝子およびもしくはトレハラーゼをコードする遺伝子およびもしくは糖輸送ホスホトランスフェラーゼをコードする遺伝子およびもしくはヘキソキナーゼをコードする遺伝子が非機能的にされる、上記の代謝操作された生物にさらに関する。より具体的には、本発明は、ステップaの上記の遺伝子が、乳酸菌、例えばビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスもしくはストレプトコッカスミュータンスを起源とするスクロースホスホリラーゼであり、かつまたはステップbの上記の遺伝子が、遺伝子lacZ、遺伝子pgi、遺伝子glgC、遺伝子agp、遺伝子pfkA、遺伝子pfkB、遺伝子waaB、遺伝子ushA、遺伝子eda、遺伝子edd、遺伝子wcaA、遺伝子wcaC、遺伝子wcaE、遺伝子wcaI、遺伝子wcaL、遺伝子wcaJ、遺伝子wcaB、遺伝子wcaF、遺伝子wcaK、遺伝子wcaD、遺伝子galU、遺伝子galF、遺伝子galE、遺伝子gmm、遺伝子galT、遺伝子manA、遺伝子murA、遺伝子lpxA、遺伝子rffEおよびもしくは遺伝子rfe、遺伝子glmS、遺伝子srlD、遺伝子mtlD、遺伝子alsEおよびもしくはzwfである、上記の代謝操作された生物に関する。本発明による別の代謝操作された生物は、ステップaの上記の遺伝子が、乳酸菌、例えばビフィドバクテリウムアドレセンティス、ロイコノストックメセンテロイデス、ラクトバチルスアシドフィラスもしくはストレプトコッカスミュータンスを起源とするスクロースホスホリラーゼをコードする遺伝子であり、かつまたはステップbの上記の遺伝子が、遺伝子PGI1、遺伝子PFK1、遺伝子PFK2、遺伝子PFK26、遺伝子PFK26、遺伝子PFK27、遺伝子GND1、遺伝子GND2、遺伝子PMI40、遺伝子ZWF1、遺伝子GFA1、遺伝子GLG1、遺伝子GLG2、遺伝子INM1、遺伝子INM2、遺伝子GLK1、遺伝子HXK1、遺伝子HXK2、遺伝子GAL10、遺伝子GAL7、遺伝子YHL012W、遺伝子UGP1、遺伝子GSY1、遺伝子GSY2、遺伝子DIE2、遺伝子ALG8、遺伝子ATG26、遺伝子SUC2、遺伝子MAL32、遺伝子MAL12、遺伝子YJL216Cおよびもしくは遺伝子YGR287CおよびもしくはFEN1およびもしくはFKS1およびもしくはGSC2およびもしくはTPS1である生物である。後者の操作された生物は、例えば、フコシル化糖誘導体、例えばフコシルラクトース、より具体的にはα12フコシルラクトース、α13フコシルラクトース、α14フコシルラクトース、α16フコシルラクトースを、特別の生成物として、例えば、それらに限定されないが、ヘリコバクターピロリ、バクテロイデス種、ヒト、マウス、ウシおよびキイロタマホコリカビを起源とする特定のフコシルトランスフェラーゼを用いて生成するために用いることができる。さらに、上記の操作された生物は、キトサンを、キチン合成酵素およびキチン脱アセチル化酵素により生成するか、またはミオイノシトールを、イノシトール1ホスフェート合成酵素をイノシトールモノホスファターゼと組み合わせて導入することにより生成するために用いることができる。上記の活性化糖類を特別の生成物に変換する遺伝子の具体例は、エピメラーゼ、トランスフェラーゼ、還元酵素、ホスホリラーゼ、カルボキシラーゼ、脱水酵素、パーミアーゼ、合成酵素およびまたはイソメラーゼをコードする遺伝子である。よって、本発明は、上記の活性化糖類を特別の生成物に変換する遺伝子が、エピメラーゼ、トランスフェラーゼ、還元酵素、脱水素酵素、酸化酵素、ピロホスホリラーゼ、カルボキシラーゼ、脱水酵素、パーミアーゼ、合成酵素およびまたはイソメラーゼをコードする、上記の代謝操作された生物に関する。本発明は、さらにより具体的に、上記のエピメラーゼが、UDPガラクトース4エピメラーゼもしくはUDPNアセチルグルコサミンエピメラーゼであり、かつまたは上記のトランスフェラーゼが、グリコシルトランスフェラーゼ、シアリルトランスフェラーゼもしくはスルホトランスフェラーゼである、後者の代謝操作された生物に関する。本発明は、さらに、上記の特別の生成物が、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、五糖類、オリゴ糖類、多糖類、ヌクレオシド、Oグリコシド、Sグリコシド、Nグリコシド、Cグリコシド、糖タンパク質、糖脂質または活性化炭水化物、例えば、それらに限定されないが、ミオイノシトール、Lアラビノース、シロイノソース、グリコシルホスファチジルイノシトール、ラクトNビオース、ラクトNテトラオース、ラクトサミン、フコシル化ガラクトシルオリゴ糖類、Lフコース、NAcグルコサミン、シアル酸、シアリルラクトース、キトサン、キチン、12フコシルラクトース、13フコシルラクトース、14フコシルラクトース、16フコシルラクトース、ガラクチノール、スタキオース、グロボトリオース、ガラクトースラムノース、ソホロース、セロビオース、UDPグルコースおよびソホロリピドである、上記の代謝操作された生物に関する。本発明は、さらに、i微生物を上記のようにして代謝的に操作することと、ii上記の代謝操作された微生物を培養することと、iii特別の生成物を抽出して精製することとを含む、上記の特別の生成物を生成する方法に関する。微生物を培養するため、および上記の培養物から特別の生成物を抽出および精製するために、当該技術において知られる任意の方法を本発明において用いることができることが明確である。さらに、本発明は、キイロタマホコリカビを起源とし、配列番号1に示すアミノ酸配列を有する2フコシルトランスフェラーゼ、または2フコシルトランスフェラーゼ活性を有するその断片、または少なくとも75の配列同一性を有し、2フコシルトランスフェラーゼ活性を有するそのバリアントの、2フコシルラクトースを生成するための使用に関する。上記の2フコシルトランスフェラーゼ活性を有する具体的な断片を、配列番号4に示す。上記の2フコシルトランスフェラーゼをコードする核酸、具体的には、配列番号2または配列番号3に示す核酸の、フコシルラクトースを生成するための使用は、本発明の一部である。配列番号4をコードする核酸を、配列番号5および配列番号6に示し、これらも本発明の一部である。用語断片は、配列番号1に示すアミノ酸配列よりも少ないアミノ酸を含有し、上記の2フコシルトランスフェラーゼ活性を保持するタンパク質のことをいう。このような断片は、例えば、CおよびもしくはN末端にてアミノ酸の総数の10以下の欠失を有するタンパク質であり得るか、配列番号4に相当し得る。用語バリアントは、配列番号1またはその断片と少なくとも75の配列同一性、好ましくは少なくとも76~85の配列同一性、より好ましくは少なくとも86~90の配列同一性、最も好ましくは少なくとも91、92、93、94、95、96、97、98もしくは99の配列同一性を有するタンパク質、および上記の2フコシルトランスフェラーゼ活性を保持するタンパク質をコードするもののことをいう。よって、少なくとも75の同一性をアミノ酸レベルで有し、記載される機能を有するオルソログまたは他の属および種における遺伝子は、本発明の一部である。アミノ酸配列同一性のパーセンテージは、2つの配列のアラインメント、および配列が短いほうのアミノ酸の数で除した同一アミノ酸の位置の数×100の同定により決定される。後者のバリアントは、配列番号1に示すタンパク質から保存置換およびまたは改変だけが異なって、2フコシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質の能力は保持されることもできる。保存置換は、アミノ酸が、同様の特性を有する別のアミノ酸で置換されて、タンパク質化学における当業者が、タンパク質の性質が実質的に変化しないと予期できるものである。一般的に、以下のアミノ酸の群は、保存変化を表す:ala、pro、gly、glu、asp、gln、asn、ser、thrcys、ser、tyr、thrval、ile、leu、met、ala、phelys、arg、hisおよびphe、tyr、trp、his。バリアントは、例えば、上記の2フコシルトランスフェラーゼ活性、2次構造および酵素の水治療の性質に対して最小限の影響を有するアミノ酸の欠失または付加により改変された本明細書に記載するタンパク質でもあり得る。以下の具体的な配列は、上記のように、本発明の一部である。配列番号1:キイロタマホコリカビの2フコシルトランスフェラーゼの完全アミノ酸配列:配列番号2:大腸菌における発現のための配列番号1をコードするコドン最適化ヌクレオチド配列:配列番号3:配列番号1:キイロタマホコリカビの2フコシルトランスフェラーゼをコードする天然ヌクレオチド配列:配列番号4:フコシルトランスフェラーゼ活性を有する配列番号1の断片のアミノ酸配列:配列番号5:ATGを付加した配列番号4をコードするコドン最適化核酸配列配列番号6:配列番号4をコードする天然核酸配列本発明を、具体的な実施例により以下に説明する。実施例1.材料および方法培地1トリプトンペプトン、05酵母エキスおよび05塩化ナトリウムからなるLuriaBroth培地。振とうフラスコ実験用の培地は、200glNH4Cl、500gl2SO4、2993glKH2PO4、7315glK2HPO4、8372glMOPS、05glNaCl、05glMgSO47H2O、1426glスクロースまたは実施例に明記する場合に別の炭素源、1mllビタミン溶液、100μllモリブデン酸塩溶液および1mllセレン溶液を含有した。培地は、1MKOHを用いてpHを7に設定した。ビタミン溶液は、36glFeCl24H2O、5glCaCl22H2O、13glMnCl22H2O、038glCuCl22H2O、05glCoCl26H2O、094glZnCl2、00311glH3BO4、04glNa2EDTA2H2Oおよび101glチアミンHClからなった。モリブデン酸塩溶液は、0967glNa2MoO42H2Oを含有した。セレン溶液は、42glSeO2を含有した。発酵用の最少培地は、675glNH4Cl、125gl2SO4、115glKH2PO4または293glKH2PO4および731glKH2PO4、05glNaCl、05glMgSO47H2O、1426glスクロース1mllビタミン溶液、100μllモリブデン酸塩溶液および1mllセレン溶液を含有した。複合培地は、オートクレーブにより滅菌し、最少培地はろ過により滅菌した。必要であれば、培地は、抗生物質を加えることにより選択的にした。培養条件LBプレート上の単一コロニーからの5mlLB培地中での前培養物を、オービタルシェーカー上で200rpmにて37°Cで8時間インキュベートした。この培養物から、2mlを500ml振とうフラスコ中の100mlの最少培地に移し、オービタルシェーカー上で200rpmにて37°Cで16時間インキュベートした。4の接種材料を、15lの作業容量を有する2lのBiostatBPlus培養容器で用いた。培養条件は、37°C、800rpmでの攪拌、15l分の気流速度であった。空気を散布することにより、好気条件を維持した。PHは、05MH2SO4および4MKOHを用いて7に維持した。排気は、排気冷却機により4°Cに冷却した。シリコーン消泡剤の10溶液を、発酵中に泡形成が上昇した場合に加えた。発生気体を、EL3020発生気体分析器を用いて測定した。全てのデータを、SartoriusMFCSwinv30システムに入力した。全ての株は、少なくとも2回培養し、収率および速度について示す標準偏差は、反復実験中に採取した少なくとも10のデータ点に基づく。サンプリングバイオリアクタは、その内部に、採集パイプに連結しているリアクタ口とつながっていると、その後に、サンプリングのための隔壁を有する採集口とを含有する。この採集口の反対側は、Masterflex16配管を用いてリアクタ容器とつながって戻る。このシステムは、迅速サンプリングループとよばれる。サンプリング中に、リアクタブロスは、サンプリングループ中を回ってポンピングされる。150ml分の流速にて、リアクタブロスは、採集口に到達するために004秒、リアクタに再浸入するために32秒必要であると見積もられた。50のpO2レベルにて、37°Cにて液体中に約3mglの酸素が存在する。pO2レベルは、微好気条件を回避するために、20未満には決してなるべきでない。よって、18mglの酸素が、採集ループを通して運搬される間に消費され得る。酸素取り込み速度が04g酸素gバイオマス時間であると仮定すると、これは、5glバイオマスについて2glhまたは056mglsの酸素取り込み速度を与え、これに32秒を乗じると、18mglの酸素消費が得られる。サンプリング中の細胞の代謝を消すために、20°Cに予め冷却した62gのステンレス鋼ビーズを充填したシリンジ中に採集口を通してリアクタブロスを吸引して、5mlのブロスを直ちに4°Cに冷却した。サンプリングの直後に冷却遠心分離を行った。バッチ実験中に、OD600nm、CDWおよび細胞外代謝物についての試料を、毎時間、迅速サンプリングループおよび冷却ステンレスビーズサンプリング法を用いて採取した。指数増殖に到達した場合に、サンプリング頻度を20~30分毎に増やした。ブロスサンプリング発酵槽とつながった迅速サンプリングを用いて、1mlブロスの試料を05秒以内に発酵槽から抜き出した。試料は、40°Cに予め冷却した冷却溶液5mlを含有する試験管中に直接抜き出し、サンプリング後にボルテックスにより直ちに混合した。正確な試料サイズを、サンプリングの前後に試験管を秤量することにより、重量測定により定量した。ろ過物サンプリング細胞外培養流体の試料は、ビーズを用いずに室温にてシリンジろ過を用いて得た。細胞を除去した後に、得られたろ過物または上清を5mlの冷却溶液と直ちに混合して、これらの試料をブロス試料と同じ方法で処理した。この場合でも、得られた試料の正確な量を、重量測定により定量した。冷却手順用いた冷却溶液は、60メタノール水溶液であった。40°Cに予め冷却した冷却溶液中でブロス試料を冷却した後に、試料冷却溶液混合物を、冷却遠心分離機中で、40°Cに予め冷却したローターを用いて8000gにて5分間遠心分離した。デカントした後に、上清を抽出まで40°Cにて貯蔵した。その後、細胞ペレットを、5mlの40°C冷却溶液に再懸濁し、再び遠心分離した。この2回目の上清も、抽出まで40°Cにて貯蔵した。全ブロスおよび培養ろ過物中の代謝物の測定のために、同じ冷却手順を用いた。しかし、冷却した全ブロス混合物または冷却した培養ろ過物は遠心分離しなかったが、十分にボルテックスした後に、500μlのこれらの混合物を、代謝物抽出のために抜き出した。代謝物抽出手順細胞ペレットからおよび冷却した全ブロスからの500μl試料からの代謝物の抽出は、熱エタノール法を用いて行った34。代謝物を、75沸騰エタノール中で抽出した。冷却した後に、そのようにして得られた抽出物を、RapidVap中で、真空下に110分間、乾燥蒸発させた。各残渣を500μLのH2Oに再懸濁した後に、細胞破片を、5000gにて5分間の遠心分離により除去した。デカントの後に、上清を、さらなる分析まで80°Cにて貯蔵した。分析方法培養物の細胞密度を、600nmにて光学密度を測定することにより頻繁にモニタリングした。細胞乾燥重量を、予め乾燥させ、秤量したファルコン中の20gのリアクタブロスの遠心分離により得た。ペレットを、その後、20mlの生理的溶液を用いて1回洗浄し、一定重量まで70°Cにて乾燥させた。OD600nm測定をバイオマス濃度に変換できるようにするために、バイオマス濃度に対するOD600nmの相関曲線を作成した。グルコースおよび有機酸の濃度を、VarianProstarHPLCシステム上で、65°Cに加熱し、1cmのプレカラムを備えるAminexHPX87Hカラムを用い、5mMH2SO4を移動相として用いて決定した。2重波長UVVIS検出器および示差屈折計を、ピーク検出のために用いた。265および210nmの両方でのピークの吸収を分割することにより、ピークを同定できた。分割は、ある種の化合物について典型的な一定の値をもたらす。炭水化物測定グルコース、フラクトース、スクロースおよびグルコース1ホスフェートを、Hypercarbカラムを用いるHPLCにより測定し、ELSD検出器または質量分析計を用いて検出した。スクロースおよびG1PのLOQは、それぞれ30および20mglであった。全ての試料を、検出器の直線の範囲内で希釈し、これは、LOQとおよそ100mglの代謝物との間であった。複数のリン酸化およびヌクレオチド糖がブロス中に存在する場合、Bucholzらの方法を用いた。この場合、milliQ水と20mM酢酸アンモニウムとの勾配を用いて分析物を分離した。勾配は、100Aにて1ml分の流速で開始し、10分間で100Bに1ml分にて変化させた。100Bの溶離液組成を、次いで、1ml分にて4分間保持し、1分間で100Aに1ml分にて変化させ、その後、流速を12ml分に増やし、3分間保持して、カラムの平衡化時間を低減させた。この3分間の後に、流速を2分間で1ml分に再び低減した。全ての分析物は、ELSD検出器または質量分析計のいずれかで検出した。単糖類、二糖類およびオリゴ糖類の分析のために、Prevail炭水化物ESカラムを、100アセトン、100アセトニトリルおよび100水の勾配とともに用いた。勾配を、20A、60Bおよび20Cにて開始する。これを、15分間で15A、45Bおよび40Cに変化させ、1分以内で20A、60Bおよび20Cに変えて戻した。カラムを、次いで、その初期条件にて6分間平衡化する。全ての分析物は、ELSDまたは質量分析計のいずれかを用いて測定した。細胞乾燥重量の測定ブロス試料について、4×10gを遠心管に移し、細胞をスピンダウンし、細胞を09NaCl溶液で2回洗浄した。細胞ペレットを含有する遠心管をオーブン中で70°Cにて48時間、一定重量まで乾燥させた。細胞乾燥重量を、重量測定により得た。遠心管は、秤量前にデシケータ中で冷却した。ソホロース多糖類測定異種tts遺伝子を発現する変異株により生成されたソホロース多糖類の量を決定するために、この変異体および野生型株のおよそOD6での100mlの培養物を遠心分離した。80mlの上清を、次いで、2容量の冷エタノールを用いて沈殿させ、6°Cにて一晩貯蔵した。沈殿物を、遠心分離により上清から分け、25mlの蒸留水に再懸濁した。2mlのこの多糖類溶液を、次いで、pyrexのケイ酸ボリウム試験管中で105°Cにて225MHClを4時間用いて加水分解した。グルコース測定のために溶液を中和するために、等モル量のNaOHを、インキュベーションおよび冷却の後に溶液に加えた。溶液中のグルコースの量を、YSI生化学分析器Ltdを用いて決定した。キイロタマホコリカビα12フコシルトランスフェラーゼ特徴決定のために用いた株およびプラスミドキイロタマホコリカビを起源とするコドン最適化α12フコシルトランスフェラーゼを、Aertsらに記載されるようにして構築したプラスミド上に遺伝子型ΔlacZΔglgCΔmanAΔCAを有する大腸菌において異種的に発現させた。CAは、Stevensonらに記載されるコラン酸生合成経路をコードする遺伝子クラスタ中の全ての遺伝子を示す。酵素単離方法株を、LB中で一晩培養にて37°Cおよび200rpmで成長させた。細胞を、遠心分離により採集した。このペレットを、5mlPBSバッファーに再懸濁し、氷水上で4分間にわたって3回音波処理した。細胞破片を15分間、7500rpmおよび4°Cにて再び遠心分離した。上清を、粗細胞抽出物として用いた。タンパク質の測定酵素抽出物のタンパク質含量を、PierceBCAタンパク質アッセイキットを、製品マニュアルに記載されるようにして用いて測定した。異種および相同遺伝子の発現のためのプラスミド構築構築したプラスミドは、Aertsらに記載されたとおりであった。遺伝子的方法プラスミドを、宿主大腸菌DH5αU169deoRrecA1endA1hsdR17phoAsupE44λthi1gyrA96relA1で維持した。プラスミド。pKD46、pKD3遺伝子を含有する、pKD4遺伝子を含有するおよびpCP20プラスミドを、教授であるJPHernalsteens博士から得た。プラスミドpBluescriptを用いて、プロモーターライブラリーまたは点突然変異を有する遺伝子座を有する誘導体pKD3およびpKD4を構築した。変異。変異は、それぞれ遺伝子破壊、人工プロモーターによる内因性プロモーターの置き換えからなった。これらを、DatsenkoおよびWannerの概念を用いて導入した。Redヘルパープラスミドを有する形質転換体を、アンピシリンおよびLアラビノースを含有する10mlLB培地中で30°Cにて06のOD600nmまで成長させた。細胞を1回目は50mlの氷水で、そして2回目は1mlの氷水で洗浄することによりエレクトロコンピテントにした。次いで、細胞を、50μlの氷水に再懸濁した。エレクトロポレーションを、50μlの細胞および10~100ngの直鎖上2本鎖DNA生成物を用いて、GenePulserを用いることにより行った。エレクトロポレーションの後に、細胞に1mlLB培地を加え、37°Cにて1時間インキュベートし、最後に、25mglのクロラムフェニコールまたは50mglのカナマイシンを含有するLB寒天上に広げて、抗生物質耐性形質転換体を選択した。選択した変異体を、改変領域の上流および下流のプライマーを用いるPCRにより確認し、ヘルパープラスミドの喪失について42°CにてLB寒天で成長させた。変異体は、アンピシリン感受性について試験した。抗生物質耐性遺伝子の排除選択した変異体に、温度感受性複製およびFLP合成の熱誘導を示すアンピシリンおよびクロラムフェニコール耐性プラスミドであるpCP20プラスミドを形質転換した。アンピシリン耐性形質転換体を30°Cにて選択し、その後、いくつかをLB中で42°Cにてコロニー精製し、次いで、全ての抗生物質耐性およびFLPヘルパープラスミドの喪失について試験した。遺伝子ノックアウトおよびノックインを、対照プライマーを用いて確認し、配列決定した。様々なノックアウトおよびノックイン変異体を構築するために用いたプライマーを、表1に列挙する。実施例2.基本株1の操作および使用異なるスクロースホスホリラーゼのスクリーニング基本株1の成功のための重要な要件は、効力のあるスクロースホスホリラーゼの存在である。しかし、大腸菌は推定上のスクロースホスホリラーゼを有するものの、これは、スクロースを唯一の炭素源として含有する最少培地上で成長しない。よって、様々な微生物供給源からの6つのスクロースホスホリラーゼをスクリーニングした。このために、表2に列挙するスクロースホスホリラーゼのうちの1つをコードするプラスミドpCXプロモーターSPをそれぞれ有する野生型大腸菌の6つの形質転換体を構築した。これらの株の性能を、振とうフラスコにおいて、スクロースを唯一の炭素源として用いて評価した。野生型株を、対照として実験設計に組み込んだ。このスクリーニング実験において、様々な形質転換体の成長速度をモニタリングし、スクロースホスホリラーゼの性能と関連付けた。この理由により、最もよく成長する株が、最良の性能のスクロースホスホリラーゼを有する。様々な形質転換体の成長速度を図2に示し、特別の炭水化物の生成のために用いた原理を図1に示す。本発明の生成技術において出現する通常の平衡反応、プルプッシュ原理:平衡は、糖類および活性化糖類に向かってシフトする。細胞の主なゴールは、成長することであるので、これは、この図において糖類を、バイオマスを形成するように引っ張る。この引張り効果により、活性化糖類は、細胞内に蓄積し、生成経路を押す。実施例3.ビフィドバクテリウムアドレセンティスのスクロースホスホリラーゼの特徴決定様々な人工の構成性プロモーターを挿入して、成長速度に対するプロモーターの影響を評価した。このために、TheCentreofExpertiseIndustrialBiotechnologyandBiocatalysisにて入手可能なプロモーターライブラリーからの弱い、中程度および強いプロモーターを導入した。最高の成長速度を示した中程度の強度のプロモーターを最終的に保持した。ビフィドバクテリウムアドレセンティスのスクロースホスホリラーゼをコードするプラスミドを有する大腸菌株の親和性定数および最大成長速度を決定した。このために、バッチおよびケモスタット実験を行った。これらのパラメータに対するホスフェート濃度の影響も確認した。操作された株の動態特性を表3に列挙する。操作された株の動態特性が、将来の工業的な応用の観点で適当であることが明らかである。実施例4.αグルコース1ホスフェートの供給の増加のための操作方策操作方策の合理性を確認するために、変異株においてαグルコース1ホスフェートのプールが、野生型におけるαグルコース1ホスフェートプールと比較して増加することを証明することが重要である。基本株1において、微生物代謝は、2つの不連続部分に分割される。なぜなら、αグルコース1ホスフェートをバイオマス生成に変換できる主な反応が排除されたからである。代謝の一部分は、フラクトース部分をバイオマスおよび多数の生体触媒酵素に変換する。他の部分は、スクロースのαグルコース1ホスフェート部分を変換する。αグルコース1ホスフェート濃度を、野生型およびいくつかの操作された株の両方について決定した。このために、バッチ実験を、スクロースを唯一の炭素源として用いて行った。αグルコース1ホスフェートプール:野生型とプラグ株との比較構想される代謝操作方策の可能性を評価するために、αグルコース1ホスフェートプールを:グルコース上で成長した野生型大腸菌MG1655、スクロース上で成長した大腸菌MG1655p22BaSP、スクロース上で成長した大腸菌MG1655ΔglgCΔpgmΔlacZp22BaSPにおいて決定した。このプールのサイズは、大きく重要である。なぜなら、生成される様々な特別の炭水化物の代謝操作された経路は、全て、αグルコース1ホスフェートを第1の前駆体として用いるからである。よって、αグルコース1ホスフェートプールが大きいほど、様々な特別の炭水化物の生成のためにより多くの前駆体が利用可能である。振とうフラスコの結果を図5に示す。細胞内グルコース1ホスフェート濃度は、それぞれ403103mmolgcDW、026mmolgcDWおよび127mmolgcDWである。よって、G1Pプールの>20000の増加が既に達成される。この増加したプールは、様々な特別の炭水化物の効率的な生成を可能にする。野生型大腸菌MG1655株において、グルコース1ホスフェートは、細胞壁関連成分、グリコーゲンなどの前駆体である。αグルコース6ホスフェートに典型的に由来する炭素の限定的な流れは、これらのマイナーなバイオマス画分を生成するために十分なαグルコース1ホスフェートを細胞に供給するために十分である。よって、αグルコース1ホスフェートプールは、サイズが限定されている。これは、スクロースを炭素源として用いる提案する方策とは対照的である。野生型大腸菌MG1655株と比較して、グルコース1ホスフェートプールの増加が、安価な糖であるスクロースをフラクトースとαグルコース1ホスフェートとに効率的に分割する、効力のあるスクロースホスホリラーゼを含有する変異株において示されている。15Lバッチリアクタで得られた結果を図6に示す。細胞内αグルコース1ホスフェート濃度は、それぞれ403103mmolgcDW、065mmolgcDWおよび089mmolgcDWである。リアクタスケールにて緩衝LB培地上でのΔpgmΔlacZΔglgCP22BaSPによるαグルコース1ホスフェートの生成ΔpgmΔlacZΔglgCP22BaSPがαグルコース1ホスフェートを生成する能力を確認した。このために、約15gLスクロースを含有する緩衝LB培地を用いる培養を行った。約15時間にて、ホスフェートを含有する濃縮スクロース溶液を加えた。図6および図7において、最も重要な生成物の濃度を示す。バッチ段階の間の最大成長速度は、約0552h1である。バッチ段階の間に、分解されたスクロース1モルあたり、074モルのグルコース1ホスフェートが生じる。理想的には、1モルのαグルコース1ホスフェートが生じることができる。しかし、研究した3KOは、その生成物がαグルコース1ホスフェートを変換できる遺伝子、例えばagpをまだ含有する。全てのスクロースが消費された瞬間から、グルコース1ホスフェートの濃度は減少し、グルコースの濃度は増加し、これは、Agpの活性による。約15時間後に、さらなるスクロースを加え、これは、グルコース1ホスフェートに再び変換されて培地中に蓄積する。フラクトースも培地中に蓄積し、このことは、細胞が、この化合物をさらに代謝するための限定された手段を有することを示す。その後の実験において、スクロースおよびホスフェートを、発酵の経過中に一定の時間間隔で加えた。約57gの最大αグルコース1ホスフェート濃度が達成された。実施例5.ホスホグルコムターゼをコードする遺伝子の不活性化実施例1~4による代謝を分割するために、ホスホグルコムターゼをコードする遺伝子をノックアウトしなければならない。DatsenkoおよびWannerにより記載される従来の方法により、ノックアウトは、およそ84塩基対の染色体痕跡をもたらす。この遺伝子をこの様式で欠失した株は、複合培地で成長するように観察されたが、驚くべきことに、材料および方法の項に記載した最少培地上で成長しなかった。しかし、この株は、カナマイシンカセットを残した場合に最少培地上で成長した。明らかに、この染色体位置での元の配列の除去は、最少培地上での成長に干渉することがわかったが、ホスホグルコムターゼをコードするこの特定の配列を同様の長さの配列で置き換えると、干渉しなかった。この事実は、pgm遺伝子を、pgm遺伝子と全く同じサイズを有するGFP遺伝子の一部分で置き換えることにより確認した。このことも、最少培地上で成長できる変異株をもたらした。pgmの染色体位置でのこれらの株の配列を、図11、図12、図13および図14に示す。実施例6.大腸菌におけるセロビオース生成セロビオース生成株を、基本株1から開始して構築した。このために、スクロースホスホリラーゼおよびセロビオースホスホリラーゼの両方を含有するプラスミドを野生型、大腸菌MG1655ΔΔglgCΔpgmΔlacZおよび大腸菌MG1655ΔagpΔglgCΔpgmΔlacZに挿入した。ノックアウトするさらなる遺伝子は、glkおよびptsGである。なぜなら、これらはともにグルコースをグルコース6ホスフェートに変換するからである。野生型とプラグ株との比較特別の炭水化物を生成するための構想される代謝操作方策の可能性を評価するために、セロビオースの生成を、様々な操作された株において調べた:大腸菌MG1655P22BaSPP22CuCP大腸菌MG1655ΔglgCΔpgmΔlacZP2BaSPP22CuCP大腸菌MG1655ΔglgCΔpgmΔlacZΔagpP22BaSPP22CuCPこのために、振とうフラスコ実験を行った。培地は緩衝LB培地を含有し、スクロースおよびグルコースを振とうフラスコに等量加えて、1978gのセロビオースLの最終濃度を振とうフラスコ中で達成した。振とうフラスコの結果を図5に示す。所望の生成物セロビオースの濃度は、導入された変異の数とともに増加する。リアクタスケールにて緩衝LB培地上でのΔpgmΔlacZΔglgCΔagpP22BaSPP22CuCPによるセロビオースの生成ΔpgmΔlacZΔglgCΔagpP22BaSPP22CuCPがセロビオースを生成する能力を、予備的実験においてリアクタスケールで確認した。このために、緩衝LB培地を用いる培養を行った。約9時間および特定の時点にて、500gLスクロースおよび250gLグルコースを含有する溶液を培養に加えた。約30の変換効率が達成され、スクロースの約40のグルコース部分が、セロビオースまたはグルコース1ホスフェートになった。約15gLのセロビオースの力価が、培養の最後に達成された。次に、セロビオースの生成を、高濃度のホスフェートおよび低濃度のホスフェートを用いて70glスクロースから開始するバッチ培養において確認した。高ホスフェートは、02Mホスフェートのホスフェート濃度を表し、低ホスフェートは、13mMホスフェートの濃度を表す。これは、生成に著しく影響した。高濃度のホスフェートは、およそ20glの最終力価と033ggの収率をもたらしたが、低ホスフェート濃度は、42glの最終力価と、084ggの消費されたスクロースに対する収率をもたらした。実施例7.基本株2の操作およびその使用大腸菌を代謝的に操作することにより、特別の炭水化物およびそれらの誘導体の効率的な生産株である基本株を構築する。スクロース合成酵素由来を導入することにより、スクロースをフラクトースとUDPグルコースとに分割する。UDPグルコース4エピメラーゼ、UDPグルコースガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、グルコース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、5ヌクレオチダーゼUDP糖加水分解酵素、コラン酸オペロンに属するUDPグルコース6脱水素酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、UDPグルコースを蓄積する変異体を構築する。実施例8.大腸菌におけるスクロース合成酵素の発現スクロース合成酵素の活性を、インビトロアッセイを用いて決定した。ジャガイモからのスクロース合成酵素を、大腸菌BL21において異種発現させた。この培養物から酵素抽出物を調製し、これを500mMスクロースおよび2mMUDPとインキュベートした。生成されたUDPグルコースの量の進展を、表7に示す。実施例9.ソホロース生成基本株2から開始して、ソホロース単位のポリマーとして大量のソホロースを生成する株を構築する。このことは、ストレプトコッカスニューモニエからの遺伝子ttsをさらに導入することにより達成される。ソホロース単位は、2つの方法、すなわち酸加水分解または酵素変換によりソホロースポリマーから分解して作製できる。このような酵素は、生産株において発現させることもできる。代謝操作方策の可能性を評価するために、ソホロースポリマーを、大腸菌MG1655P22BaSPP22ttsおよび6KOP22BaSPP22tts株について、これらの株を、単一炭素源としてラクトースを含有する最少培地上で成長させることにより決定した。この結果を図15に示す。これらの結果は、変異株が、野生型株と比較して、著しくより多くのソホロースポリマーを生成することを示す。実施例10.基本株3の操作およびその使用ラクトースホスホリラーゼを導入することにより、ラクトースをグルコースとガラクトース1Pとに分割する。agp、galE、galT、lacZをコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、代謝は、2つの不連続の部分に分割される。しかし、これらの遺伝子の全ての可能な組み合わせは、ガラクトース1ホスフェートの蓄積の増加をもたらす。これらの遺伝子をノックアウトする代わりに、このゴールは、それらを機能不全にするかまたはそれらの発現を低減することによっても達成できる。実施例11.ガラクトースLラムノース生成:基本株3から開始して、GalLRha生産株を、ラクトNビオースDガラクトシルLラムノースホスホリラーゼLRhaおよびホスフェートに変換するをコードする遺伝子をさらに導入することにより構築する。発酵は、多量のGalLRhaを生産する主な炭素源としてラクトースを用いて行う。Lラムノースを培地に加える。ラムノースの望ましくない分解は、ラムノースの分解に関与する遺伝子をノックアウトすることにより妨げる。実施例12.基本株4の操作およびその使用ラクトース合成酵素を導入することにより、ラクトースをグルコースとUDPガラクトースとに分割する。コラン酸オペロンに属するベータガラクトシダーゼ、UDPグルコース、ガラクトース1PウリジリルトランスフェラーゼUDPグルコース4エピメラーゼ、5ヌクレオチダーゼUDP糖加水分解酵素、UDPグルコース6脱水素酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、UDPガラクトースを蓄積する変異体を構築する。実施例13.ガラクチノール生成:基本株4から開始して、ガラクチノール生産株を、イノシトール3アルファガラクトシルトランスフェラーゼ1Dミオイノシトールを触媒するをコードする遺伝子をさらに導入することにより構築する。発酵は、多量のガラクチノールを生産する主な炭素源としてラクトースを用い、ミオイノシトールを培地に加えて行う。実施例14.グロボトリオース生成:基本株4から開始して、グロボトリオース生産株を、α14Galトランスフェラーゼをコードする髄膜炎菌からの遺伝子lgtCをさらに導入することにより構築する。発酵は、多量のグロボトリオースを生産する主な炭素源としてラクトースを用いて行う。実施例15.基本株5の操作およびフコシル化糖の生成フラクトース6ホスフェートを蓄積する基本株5から開始して、フコシルラクトースおよびより具体的には12フコシルラクトースのようなフコシル化糖誘導体を生成できる。このために、GDPフコースの前駆体であるフラクトース6ホスフェートを細胞に強制的に生成させるように株を改変する。グルコースまたはグルコース1ホスフェートを、次いで、ペントースリン酸経路を介する中心的炭素代謝に供給する。図10は、生成物およびバイオマスに向かう経路およびこれを達成するために必要なノックアウトを示す。解糖によるフラクトース6ホスフェートの喪失を回避するために、pfkA、pfkBおよびpgiをノックアウトする。ピルベートの蓄積を回避するために、EntnerDouderoff経路をノックアウトする。GDPフコースは、コラン酸生合成経路の中間体であるので、この経路を改変する必要がある。生成物収率を低減させる可能性があるコラン酸オペロンからの遺伝子をノックアウトする。これらの遺伝子は、gmm、wcaA、wcaBi、wcaC、wcaD、wcaE、wcaF、wcaI、wcaJ、wcaK、wcaLおよびまたはwcaMである。遺伝子manA、cpsG、cpsB、gmdおよびfclの発現を増進させて、GDPフコースに向かう流れを増加させる。プロモーターライブラリーからの人工的プロモーターを用いて過剰発現させる必要な遺伝子の再導入によりコラン酸オペロンを完全にノックアウトするか、または上記の遺伝子が1つずつノックアウトされ、オペロン中の残りの遺伝子の発現が、オペロンのプロモーターを人工的構成性プロモーターに変更することにより増進されるようにオペロンを改変するかのいずれかである。最終的に、α12フコシルトランスフェラーゼにより、GDPフコースをラクトースにつなげてα12フコシルラクトースにする。試験したフコシルトランスフェラーゼは、ヘリコバクターピロリ、バクテロイデス種、ヒト、マウス、ウシおよびキイロタマホコリカビを起源とする。実施例16.大腸菌基本株3の操作およびその使用ホスファターゼ、UDPグルコース、ガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、UDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子をノックアウトすることにより、ガラクトース1Pを蓄積する変異体を構築する。ガラクトキナーゼおよびまたはガラクトース1エピメラーゼをコードする遺伝子をさらに過剰発現させることにより、ガラクトース1Pの形成を増進する。実施例17.基本株3の操作およびその使用ホスファターゼ、UDPグルコース、ガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、UDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子をノックアウトし、ガラクトキナーゼをコードする遺伝子をさらに過剰発現させることにより、ガラクトース1Pを蓄積する変異体を構築する。代謝操作方策の可能性を評価するために、ガラクトース1ホスフェート濃度を、野生型、大腸菌MG1655ΔgalETP22galK、大腸菌MG1655ΔgalETKMΔagpP22galK、大腸菌MG1655ΔgalETP22galKおよび大腸菌MG1655ΔgalETKMΔagpP22galKオロチン酸塩について、これらの株を、ラクトースを主な炭素源として含有する最少培地上で成長させることにより決定した。結果を表12に示す。実施例18.大腸菌においてスクロースホスホリラーゼを用いるグルコース6ホスフェートの生成スクロースホスホリラーゼを導入することにより、スクロースは、グルコース1Pとフラクトースとに分割される。ホスファターゼ、グルコース6ホスフェート1脱水素酵素、ホスホグルコースイソメラーゼ、グルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、グルコース6Pを蓄積する変異体を構築する。KO変異体は、代謝が2つの不連続の部分に分割されるような様式で選択する。しかし、これらの遺伝子の全ての可能な組み合わせは、供給の増加をもたらす。これらの遺伝子をノックアウトする代わりに、ゴールは、これらの機能不全にするかまたはこれらの発現を低減することによっても達成される。大腸菌を代謝的に操作することにより、特別の炭水化物およびそれらの誘導体その経路がグルコース6Pから開始するの効率的な生産株である基本株が構築される。実施例19.大腸菌においてインベルターゼを用いるグルコース6ホスフェートの生成スクロース加水分解酵素インベルターゼを導入することにより、スクロースは、グルコースとフラクトースとに分割される。ホスファターゼ、グルコース6ホスフェート1脱水素酵素、ホスホグルコースイソメラーゼ、グルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼをコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、グルコース6Pを蓄積する変異体を構築する。実施例20.大腸菌においてインベルターゼを用いるフラクトース6ホスフェートの生成スクロース加水分解酵素インベルターゼを導入することにより、スクロースをグルコースとフラクトースとに分割する。ホスファターゼ、ホスホフルクトキナーゼ、ホスホグルコースイソメラーゼ、グルコース1ホスフェートアデニリルトランスフェラーゼ、ホスホグルコムターゼをコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、フラクトース6ホスフェートを蓄積する変異体を構築する。実施例21.大腸菌においてマルトースホスホリラーゼを用いるβグルコース1ホスフェートの生成マルトースホスホリラーゼを導入することにより、マルトースをβDグルコース1ホスフェートとグルコースとに分割する。ホスファターゼ、ホスホグルコムターゼ、マルトース加水分解酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、βグルコース1Pを蓄積する変異体を構築する。KO変異体は、代謝が2つの不連続の部分に分割されるような様式で選択する。しかし、これらの遺伝子の全ての可能な組み合わせは、供給の増加をもたらす。これらの遺伝子をノックアウトする代わりに、このゴールは、これらを機能不全にするかまたはこれらの発現を低減させることによっても達成される。実施例22.大腸菌においてトレハロースホスホリラーゼを用いるβグルコース1ホスフェートの生成トレハロースホスホリラーゼを導入することにより、トレハロースをβDグルコース1ホスフェートとグルコースとに分割する。ホスファターゼ、ホスホグルコムターゼ、望ましくない本来のトレハロース分解酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、βグルコース1ホスフェートを蓄積する変異体を構築する。KO変異体は、代謝が2つの不連続の部分に分割されるような様式で選択する。しかし、これらの遺伝子の全ての可能な組み合わせは、生産性の増加をもたらす。これらの遺伝子をノックアウトする代わりに、このゴールは、これらを機能不全にするかまたはこれらの発現を低減させることによって達成される。実施例23.コウジビオースの生成βDグルコース1ホスフェートを蓄積する株にコウジビオースホスホリラーゼをさらに導入し、グルコキナーゼおよびホスホトランスフェラーゼ系をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、コウジビオースを生成する変異体を構築する。発酵は、大腸菌変異株を用いて、コウジビオースを生産する主な炭素源としてマルトースおよびグルコースを用いて行う。実施例24.スクロースホスホリラーゼによるスクロースからのUDPグルコースの生成スクロースホスホリラーゼを導入することにより、スクロースをフラクトースとグルコース1Pとに分割する。グルコース1ホスフェート蓄積株から開始し、UDPグルコース4エピメラーゼ、UDPグルコースガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、5ヌクレオチダーゼUDP糖加水分解酵素、UDPグルコース6脱水素酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、UDPグルコースピロホスホリラーゼに由来するをコードする遺伝子をさらに過剰発現させることによりUDPグルコースを蓄積する変異体を構築する。実施例25.スクロース6ホスフェート合成酵素とスクロースPTSとを組み合わせて大腸菌において用いるUDPグルコースの生成スクロースPTSおよびスクロース6ホスフェート合成酵素を導入することにより、スクロースは、フラクトース6ホスフェートおよびUDPグルコースに変換される。実施例4に記載する株から開始して、スクロースホスホリラーゼを用いずに、そしてホスファターゼ、UDPグルコース4エピメラーゼ、UDPグルコースガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、5ヌクレオチダーゼUDP糖加水分解酵素、UDPグルコース6脱水素酵素をコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、UDPグルコースを蓄積する変異体を、UDPグルコースピロホスホリラーゼをコードする遺伝子をさらに過剰発現させることにより、構築する。実施例26.ガラクトキナーゼによるUDPガラクトースの生成ガラクトキナーゼおよびガラクトース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子を過剰発現させることにより、UDPガラクトースの形成を増進する。ホスファターゼ、UDPグルコース、ガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、UDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子をさらにノックアウトすることにより、ガラクトース1Pを蓄積する変異体を構築する。実施例27.ラクトースホスホリラーゼによるUDPガラクトースの生成ラクトースホスホリラーゼを導入することにより、ラクトースをグルコースとガラクトース1Pとに分割する。ホスファターゼ、UDPグルコース、ガラクトース1Pウリジリルトランスフェラーゼ、UDPグルコース4エピメラーゼをコードする遺伝子をノックアウトすることにより、ガラクトース1Pを蓄積する変異体を構築する。ガラクトース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子をさらに過剰発現させることにより、UDPガラクトースの形成を増進する。KO変異体は、代謝が2つの不連続の部分に分割されるような様式で選択する。しかし、これらの遺伝子の全ての可能な組み合わせは、生産性の増加をもたらす。これらの遺伝子をノックアウトする代わりに、このゴールは、これらの機能不全にするかまたはこれらの発現を低減することにより達成される。実施例28.大腸菌におけるフラクトース6ホスフェートの蓄積代謝を、フラクトース6ホスフェートを蓄積させるために分割する。このことは、ホスホグルコースイソメラーゼおよびホスホフルクトキナーゼ活性をコードする遺伝子をノックアウトすることにより達成される。大腸菌では、これらの活性は、遺伝子pgi、pfkAおよびpfkBによりコードされる。これらの活性を有さない株の成長速度を、グルコースおよびスクロース上での成長について表22に記載する。野生型株の成長速度は、スクロースホスホリラーゼの導入後にスクロース上で成長させた場合に、グルコース上での成長と比較していくらか影響されたが、pgiノックアウトならびにpfkAおよびpfkB二重変異の導入は、成長速度の著しい低下を導き、後者は、グルコース上では著しく低い。驚くべきことに、変異株ΔpgiΔpfkAΔpfkBは、Δpgi単一変異体のものと同様の成長速度を有する。ΔpgiΔpfkAΔpfkB変異株だけが、スクロース上で成長させた場合に培地中にフラクトース6ホスフェートを蓄積し、他の株は、いずれのF6P蓄積も示さなかった。この株による成長プロフィールおよびF6P蓄積を図17に示す。実施例29.サッカロミセスセレビシエにおけるαグルコース1ホスフェートの蓄積サッカロミセスセレビシエは天然でスクロースを分割するので、遺伝子SUC2、MAL32、MAL12、YJL216C、YGR287cによりコードされる全ての代替スクロース分解反応をノックアウトする。αグルコース1ホスフェートの資化を回避するために、この活性化炭水化物を変換する酵素の機能を低下させるかまたは非機能的にする。これらの酵素は、PGM1およびPGM2によりコードされるホスホグルコムターゼと、INM1およびINM2によりコードされるグルコース1ホスファターゼである。スクロースホスホリラーゼを導入することにより、大腸菌の分割代謝と同様。サッカロミセスセレビシエ代謝を2つの部分に分割して、αグルコース1ホスフェートの蓄積をもたらす。実施例30.サッカロミセスセレビシエを用いるセロビオース生成サッカロミセスセレビシエは天然でスクロースを分割するので、遺伝子SUC2、MAL32、MAL12、YJL216C、YGR287cによりコードされる全ての代替スクロース分解反応をノックアウトする。αグルコース1ホスフェートの資化を回避するために、この活性化炭水化物を変換する酵素の機能を低下させるかまたは非機能的にする。これらの酵素は、PGM1およびPGM2によりコードされるホスホグルコムターゼと、INM1およびINM2によりコードされるグルコース1ホスファターゼである。スクロースホスホリラーゼを導入することにより、大腸菌の分割代謝と同様。サッカロミセスセレビシエ代謝を2つの部分に分割して、αグルコース1ホスフェートの蓄積をもたらす。セルロモナスウダを起源とするセロビオースホスホリラーゼ遺伝子を導入することにより、サッカロミセスセレビシエは、セロビオースを生成できる。グルコースの分解を回避するために、GLK1によりコードされるグルコキナーゼ活性もノックアウトする。サッカロミセスセレビシエにおけるヘキソキナーゼは特異的でないので、これらを、特定の異種基質特異的ヘキソキナーゼに置きかえる。大腸菌またはビフィドバクテリウムアドレセンティスを起源とするフルクトキナーゼは、グルコースについてより低い活性を示し、HXK1およびHXK2によりコードされる天然ヘキソキナーゼをコードする遺伝子を置き換えることができる。実施例31.スクロースホスホリラーゼの導入によるサッカロミセスセレビシエにおけるフラクトース6ホスフェートの蓄積サッカロミセスセレビシエは天然でスクロースを分割するので、遺伝子SUC2、MAL32、MAL12、YJL216C、YGR287cによりコードされる全ての代替スクロース分解反応をノックアウトする。ビフィドバクテリウムアドレセンティスからのスクロースホスホリラーゼを導入することにより、スクロースをフラクトースとグルコース1ホスフェートとに分割する。フラクトース6ホスフェートがバイオマスに変換されることを回避するために、酵素ホスホグルコースイソメラーゼおよびホスホフルクトキナーゼの活性を、遺伝子PGM1、PFK1およびPFK2の機能を低下させるかまたは非機能的にすることにより、それぞれ低減または排除する。実施例32.サッカロミセスセレビシエにおけるガラクトース1ホスフェートの蓄積ガラクトース1ホスフェートは、二糖類ラクトースに由来する。サッカロミセスセレビシエは天然でラクトースを分割しないので、異種βガラクトシダーゼを導入する。このことにより、ラクトースがガラクトースおよびグルコースに分解される。ゴールは、特別の炭水化物の生合成経路へのガラクトース1ホスフェートの供給を増やすことである。よって、ガラクトース1ホスフェートはバイオマスにもはや変換されない可能性がある。このことは、UDPグルコースヘキソース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼならびにアルドース還元酵素、GAL7およびGRE3をそれぞれコードする遺伝子をノックアウトすることにより達成される。上記のガラクトース1ホスフェートの分解を回避するために、ガラクトース1ホスファターゼをコードする遺伝子をノックアウトする。これらは、INM1およびINM2である。ガラクトキナーゼは、ガラクトースからのガラクトース1ホスフェートの形成を増進するために過剰発現させる。実施例33.その天然のインベルターゼによるサッカロミセスセレビシエでのグルコース6ホスフェート蓄積サッカロミセスセレビシエの代謝を2つの部分に分割するために、それぞれ遺伝子ZWF1、PGM1およびPGM2、ならびにPGI1によりコードされるグルコース6ホスフェート脱水素酵素、ホスホグルコムターゼおよびホスホグルコースイソメラーゼをノックアウトする。このような株において、スクロースは、天然のインベルターゼによりフラクトースとグルコースとに分割され、天然のヘキソキナーゼによりフラクトース6ホスフェートとグルコース6ホスフェートとにリン酸化される。グルコース6ホスフェートは、次いで、特別の炭水化物生合成経路に供給され、フラクトース6ホスフェートがバイオマスに変換される。実施例34.スクロースホスホリラーゼによるサッカロミセスセレビシエでのグルコース6ホスフェートの蓄積サッカロミセスセレビシエを改変して、ビフィドバクテリウムアドレセンティスを起源とするスクロースホスホリラーゼを用いてスクロースからグルコース6ホスフェートを生成する。スクロースホスホリラーゼは、インベルターゼとスクロースについて競合するので、インベルターゼ活性をコードする遺伝子をノックアウトする。これらの遺伝子は、SUC2、MAL32、MAL12、YJL216CおよびYGR287cである。グルコース1ホスフェートは、次いで、PGM1およびPGM2によりコードされるホスホグルコムターゼを用いてグルコース6ホスフェートへさらに変換される。グルコース1ホスフェートがグルコースに分解されることを回避するために、INM1およびINM2によりコードされるグルコース1ホスファターゼをコードする遺伝子をノックアウトする。この活性化糖類の資化を、遺伝子YHL012WおよびUGP1の機能を低下させるかまたは非機能的にすることにより細胞におけるUTPグルコース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ活性を排除することによりさらに低減する。フラクトース部分は、HXK1およびHXK2によりコードされる天然のヘキソキナーゼによりリン酸化され、バイオマスに変換される。実施例35.スクロース合成酵素によるサッカロミセスセレビシエでのUDPグルコース形成の増進サッカロミセスセレビシエは天然でスクロースを分割するので、遺伝子SUC2、MAL32、MAL12、YJL216C、YGR287cによりコードされる全ての代替スクロース分解反応をノックアウトする。例えばジャガイモを起源とするスクロース合成酵素を導入して、スクロースをUDPグルコースとフラクトースとに分割する。UDPグルコースがバイオマスに変換されることを回避するために、酵素UDPグルコースジホスホリラーゼ、UDPグルコース4エピメラーゼ、UDPグルコースヘキソース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼ、UDPグルコースグリコーゲングルコシルトランスフェラーゼ、UDPグルコース13ベータDグルカングルコシルトランスフェラーゼ、UDPグルコースグルコースホスフェートグルコシルトランスフェラーゼの活性を、機能を低下させるかまたは非機能的にし、これらの酵素は、それぞれ遺伝子UGP1およびYHL012W、GAL10、GAL7、GSY1およびGSY2、FEN1およびFKS1およびGSC2ならびにTPS1によりコードされる。フラクトース部分は、HXK1およびHXK2によりコードされる天然ヘキソキナーゼによりリン酸化され、バイオマスに変換される。実施例36.スクローススクロースホスホリラーゼによるサッカロミセスセレビシエでのUDPグルコース形成の増進サッカロミセスセレビシエにおけるUDPグルコース供給を増進するために、実施例29に記載する株を、UTPグルコース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子GAL7を過剰発現させることによりさらに改変する。実施例37.βガラクトシダーゼによるサッカロミセスセレビシエでのUDPガラクトース形成の増進サッカロミセスセレビシエにおけるUDPガラクトース供給を増進するために、実施例32に記載する株を、UTPガラクトース1ホスフェートウリジリルトランスフェラーゼをコードする遺伝子を過剰発現させることによりさらに改変する。実施例38.キイロタマホコリカビα12フコシルトランスフェラーゼ活性導入キイロタマホコリカビα12フコシルトランスフェラーゼは、比較的新しいグリコシルトランスフェラーゼクラスの一部分である。全ての既知のFTはクラスGT11に属するが、キイロタマホコリカビFTはクラスGT74に属する。このようなFTは、現在まで、2つの他の生物、すなわちデスルホコッカスオレオボランスおよびデスルホトマキュラムレデュセンスだけで見出されていた。第3のクラスはGT37であり、これは、植物FTだけを含有する。clustalWおよびTcoffeeアラインメントは、エイチピロリとの同一性が、それぞれ97および155だけであることを示した。GT11の保存モチーフを図19に示し、これらは、タマホコリカビタンパク質では全く生じない。これらのドメインは、トランスフェラーゼのフコシル化活性について区別する。最初の2つのモチーフはα12フコシルトランスフェラーゼおよびα6フコシルトランスフェラーゼについて同じであるが、第3のモチーフにより、酵素は互いに区別される。α13フコシルトランスフェラーゼは、2つの完全に異なる保存モチーフを含有する。キイロタマホコリカビFTは、しかし、ラクトNビオース上でだけ活性であり、ガラクトースフェニルβガラクトシド、Galβ16GlcNac、ラクトース、Galβ16Gal、Xyl、Glc、GlcNAcおよびGalNac上では活性でないことが記載された。図20において、キイロタマホコリカビフコシルトランスフェラーゼアッセイのLCMSMS分析を示す。このアッセイは、驚くべきことに、この異種発現されたフコシルトランスフェラーゼが、受容体としてのラクトースおよびフコース供与体としてのGDPフコースを用いて活性であることを示した。この酵素の活性は019±001Umgタンパク質であり、PerssonおよびPalcicの方法に従って決定された。キイロタマホコリカビの酵素の半分だけがそのα12フコシルトランスフェラーゼ活性を担うので、この部分を、完全酵素と同じ様式で、しかしヌクレオチド配列の前に追加の開始コドンを加えてクローニングした。この新しい酵素をΔlacZΔglgCΔmanAΔCA変異株で生成し、α12フコシルトランスフェラーゼ活性についてLCMSMSを用いてアッセイした。図21は、この部分的酵素が、GDPフコースおよびラクトースから2フコシルラクトースをまだ生成できることを示す。実施例39.大腸菌におけるミオイノシトール生成グルコース6ホスフェートを蓄積する基本株から開始して、ミオイノシトール1ホスフェート合成酵素およびミオイノシトール1モノホスファターゼをコードする遺伝子をさらに導入することにより、ミオイノシトール生産株を構築する。実施例40.大腸菌におけるラクトNビオース生成ガラクトース1ホスフェートを蓄積する基本株から開始して、ラクトNビオースホスホリラーゼをコードする遺伝子をさらに導入することにより、ラクトNビオース生産株を構築する。発酵は、炭素源としてラクトースおよびNアセチルグルコサミンを用いて行う。Nアセチルグルコサミンの分解は、生産株において、NアセチルDグルコサミンキナーゼ活性およびNアセチルグルコサミンPTS活性を排除することにより阻害される。