Les chloroplastes sont des organelles de la cellule végétale contenant la chlorophylle. Grâce à la photosynthèse, les chloroplastes assimilent le dioxyde de carbone qu'ils transforment en éléments de base essentiels (sucres, amidon, acides aminés, acides gras, etc.) à la croissance et à la reproduction des végétaux.

Pour maintenir une énergie suffisante durant la journée, production et dégradation d'amidon tendent vers un équilibre constamment régulé. Les chercheurs du WP1.1 entendent identifier les gènes spécifiques à ce processus. Ces gènes ne sont pas seulement essentiels pour la survie des plantes, mais aussi pour l'espèce humaine, car l'amidon est un des composants principaux de notre nourriture.

Un autre volet de ces travaux consiste à comprendre la façon dont la plante gère les changements de lumière. Une grande série de gènes est en effet activée par la lumière. Les produits de ces gènes peuvent agir non seulement sur la position des chloroplastes, mais aussi sur l'orientation de la plante face à la source lumineuse. De plus, les plantes produisent certaines molécules (des métabolites) qui les protègent contre des dommages dus à un excès de lumière.

Par ailleurs, les  recherches sur les chloroplastes présentent un potentiel exceptionnel pour la biosynthèse de molécules pharmaceutiques, telles que l'insuline pour traiter le diabète ou des vaccins expérimentaux contre le sida. Ces applications sont communément appelées « agriculture moléculaire ». Enfin, les chloroplastes peuvent être utilisés pour récolter des  vitamines E et K, surtout connues pour leurs propriétés anti-oxydantes dans l'industrie cosmétique et alimentaire.