Targets for drugs have so far been predicted on the basis of molecular or cellular features, for example, by exploiting similarity in chemical structure or in activity across cell lines. We used phenotypic side-effect similarities to infer whether two drugs share a target. Applied to 746 marketed drugs, a network of 1018 side effect–driven drug-drug relations became apparent, 261 of which are formed by chemically dissimilar drugs from different therapeutic indications. We experimentally tested 20 of these unexpected drug-drug relations and validated 13 implied drug-target relations by in vitro binding assays, of which 11 reveal inhibition constants equal to less than 10 micromolar. Nine of these were tested and confirmed in cell assays, documenting the feasibility of using phenotypic information to infer molecular interactions and hinting at new uses of marketed drugs.

Simply Mycoplasma The bacterium Mycoplasma pneumoniae , a human pathogen, has a genome of reduced size and is one of the simplest organisms that can reproduce outside of host cells. As such, it represents an excellent model organism in which to attempt a systems-level understanding of its biological organization. Now three papers provide a comprehensive and quantitative analysis of the proteome, the metabolic network, and the transcriptome of M. pneumoniae (see the Perspective by Ochman and Raghavan ). Anticipating what might be possible in the future for more complex organisms, Kühner et al. (p. 1235 ) combine analysis of protein interactions by mass spectrometry with extensive structural information on M. pneumoniae proteins to reveal how proteins work together as molecular machines and map their organization within the cell by electron tomography. The manageable genome size of M. pneumoniae allowed Yus et al. (p. 1263 ) to map the metabolic network of the organism manually and validate it experimentally. Analysis of the network aided development of a minimal medium in which the bacterium could be cultured. Finally, G‡ell et al. (p. 1268 ) applied state-of-the-art sequencing techniques to reveal that this “simple” organism makes extensive use of noncoding RNAs and has exon- and intron-like structure within transcriptional operons that allows complex gene regulation resembling that of eukaryotes.

Abstract

 We report the characterization of early pre-ribosomal particles. Twelve TAP-tagged components each showed nucleolar localization, sedimented at approximately 90S on sucrose gradients, and coprecipitated both the 35S pre-rRNA and the U3 snoRNA. Thirty-five non-ribosomal proteins were coprecipitated, including proteins associated with U3 (Nop56p, Nop58p, Sof1p, Rrp9, Dhr1p, Imp3p, Imp4p, and Mpp10p) and other factors required for 18S rRNA synthesis (Nop14p, Bms1p, and Krr1p). Mutations in components of the 90S pre-ribosomes impaired 40S subunit assembly and export. Strikingly, few components of recently characterized pre-60S ribosomes were identified in the 90S pre-ribosomes. We conclude that the 40S synthesis machinery predominately associates with the 35S pre-rRNA factors, whereas factors required for 60S subunit synthesis largely bind later, showing an unexpected dichotomy in binding.

Simply Mycoplasma The bacterium Mycoplasma pneumoniae , a human pathogen, has a genome of reduced size and is one of the simplest organisms that can reproduce outside of host cells. As such, it represents an excellent model organism in which to attempt a systems-level understanding of its biological organization. Now three papers provide a comprehensive and quantitative analysis of the proteome, the metabolic network, and the transcriptome of M. pneumoniae (see the Perspective by Ochman and Raghavan ). Anticipating what might be possible in the future for more complex organisms, Kühner et al. (p. 1235 ) combine analysis of protein interactions by mass spectrometry with extensive structural information on M. pneumoniae proteins to reveal how proteins work together as molecular machines and map their organization within the cell by electron tomography. The manageable genome size of M. pneumoniae allowed Yus et al. (p. 1263 ) to map the metabolic network of the organism manually and validate it experimentally. Analysis of the network aided development of a minimal medium in which the bacterium could be cultured. Finally, G‡ell et al. (p. 1268 ) applied state-of-the-art sequencing techniques to reveal that this “simple” organism makes extensive use of noncoding RNAs and has exon- and intron-like structure within transcriptional operons that allows complex gene regulation resembling that of eukaryotes.

Images of entire cells are preceding atomic structures of the separate molecular machines that they contain. The resulting gap in knowledge can be partly bridged by protein-protein interactions, bioinformatics, and electron microscopy. Here we use interactions of known three-dimensional structure to model a large set of yeast complexes, which we also screen by electron microscopy. For 54 of 102 complexes, we obtain at least partial models of interacting subunits. For 29, including the exosome, the chaperonin containing TCP-1, a 3'-messenger RNA degradation complex, and RNA polymerase II, the process suggests atomic details not easily seen by homology, involving the combination of two or more known structures. We also consider interactions between complexes (cross-talk) and use these to construct a structure-based network of molecular machines in the cell.

Simply Mycoplasma The bacterium Mycoplasma pneumoniae , a human pathogen, has a genome of reduced size and is one of the simplest organisms that can reproduce outside of host cells. As such, it represents an excellent model organism in which to attempt a systems-level understanding of its biological organization. Now three papers provide a comprehensive and quantitative analysis of the proteome, the metabolic network, and the transcriptome of M. pneumoniae (see the Perspective by Ochman and Raghavan ). Anticipating what might be possible in the future for more complex organisms, Kühner et al. (p. 1235 ) combine analysis of protein interactions by mass spectrometry with extensive structural information on M. pneumoniae proteins to reveal how proteins work together as molecular machines and map their organization within the cell by electron tomography. The manageable genome size of M. pneumoniae allowed Yus et al. (p. 1263 ) to map the metabolic network of the organism manually and validate it experimentally. Analysis of the network aided development of a minimal medium in which the bacterium could be cultured. Finally, G‡ell et al. (p. 1268 ) applied state-of-the-art sequencing techniques to reveal that this “simple” organism makes extensive use of noncoding RNAs and has exon- and intron-like structure within transcriptional operons that allows complex gene regulation resembling that of eukaryotes.