Chloroplasten sind chlorophyllhaltige Organellen der pflanzlichen Zelle. Mittels Photosynthese fixieren sie Kohlendioxid für die Produktion energiereicher Stoffe (Zuckerarten, Stärke, Aminosäuren, Fettsäuren etc.), welche Pflanzen für ihr Wachstum und ihre Fortpflanzung benötigen.

Um das Energieniveau in der Pflanze während des Tages konstant zu halten wird das Gleichgewicht zwischen Produktion und Abbau von Stärke sorgfältig reguliert. Die Wissenschaftler im WP1.1 erforschen die spezifischen Gene, die für diesen Prozess benötigt werden. Diese Gene sind nicht nur essentiell für das Überleben der Pflanze sondern auch für die Menschheit, da Stärke eine der Hauptsubstanzen von Nahrungsmitteln ist.

In einem anderen Teilbereich dieser Arbeiten erforschen die Wissenschaftler, wie Pflanzen mit Lichtüberschuss umgehen. Eine grosse Anzahl von Genen wird durch Licht aktiviert. Die Produkte dieser Gene wirken einerseits auf die Position der Chloroplasten ein, andererseits auch auf die Ausrichtung der Pflanze bezüglich des Lichts. Ausserdem sind Pflanzen in der Lage bestimmte kleine Moleküle (Metaboliten) zu produzieren, um sich so vor eventuellen Schäden durch Lichtüberschuss zu schützen.

Ausserdem lassen Chloroplasten vielversprechende Perspektiven für die Biosynthese pharmazeutischer Verbindungen, wie zum Beispiel Insulin zur Behandlung von Diabetes oder experimenteller Impfstoffe gegen AIDS erkennen. Diese Anwendungen werden molecular farming" genannt. Ausserdem können Chloroplasten benutzt werden, um die Vitamine E und K herzustellen, die beide für ihre antioxydativen Eigenschaften der Kosmetik- und der Nahrungsmittelindustrie bekannt sind.