El cloroplasto, el asiento de la fotosíntesis en una célula de la planta, contiene su propio genoma conocido como plastome.
Plastome incluye los genes que cifran para el RNA ribosomal, el RNA de la transferencia y varias proteínas que alternadamente controlan fotosíntesis así como otros rasgos. Un desarrollo reciente en la manipulación de los genes del plastid es la introducción de genes extranjeros en los
cloroplastos y esta técnica se conoce como ingeniería de Plastome. La transformación de Plastome primero fue divulgada por Boynton y sus colegas in1988 en el reinhardtii unicelular del Chlamydomonas de la alga. Esto fue alcanzada bombardeando las células algal con las partículas del tungsteno cubiertas con la DNA usando el arma micro del proyectil. Ahora, las líneas
transplastomic (ésas que llevan el plastome modificado o transgenetic) se han sintetizado ya en el tabaco, la soja, el Brassica, la espinaca, la patata dulce, la tuerca de tierra etc. La ingeniería de Plastome tiene ciertamente usos innumerables especialmente en programas de mejora de la cosecha: Los mapas genéticos del cloroplasto de varias cosechas incluyendo el maíz, el arroz y el tabaco se han caracterizado ya. Éstos son muy útiles para entender los procesos fundamentales de la biología del plastid, de la acción del gene, de la regulación del gene, de la interacción del plastome con genoma nuclear y del proceso fotosintético. La diversidad genética de los cloroplastos de varias cosechas (en los niveles intervarietal, interespecíficos o intergeneric) puede ser revelada realizando el análisis del marcador como RAPD, RFLP y SSR. Las variedades resistentes a los varios hongos, bacterias, y virus) y parásitos los patógeno) pueden ser identificadas defendiendo patrones específicos del gene del genoma del cloroplasto. Los genes fotosintéticos codificados por el plastome se pueden manipular para lograr el nivel deseable de la eficacia fotosintética así como productividad. Puesto que los genes del plastid maternal se heredan los genes nuevamente incorporados no conseguirán transmitidos a los parientes o a las malas hierbas salvajes a través del polen. Esto es especialmente beneficioso cuando vamos para la transferencia de los genes de la tolerancia del herbicida en cosechas puesto que el desarrollo de “malas hierbas estupendas” (las malas hierbas tolerantes a los herbicidas) se evita. Una vez que introduzcamos un gene nuevo en un solo plastome de una célula, consigue amplificada varias veces durante la división y la multiplicación de plastids. La modificación del cloroplasto se ha utilizado en pharming molecular para producir los productos farmacéuticos como vacunas en cantidades grandes. Los genes para producir las proteínas útiles se pueden transferir en los cloroplastos para las expresiones múltiples y su producción enorme. Las líneas transplastomic ricas pueden ser desarrolladas alimenticio. Las plantas tolerantes a la tensión osmótica pueden ser desarrolladas transfiriendo genes específicos en el cloroplasto. Incorporando los genes para las proteínas antimicrobianas, plantas transplastomic con resistencia a los patógeno puede ser producido. Con el análisis de la DNA .polymorphism del cloroplasto, las líneas estériles masculinas se pueden distinguir de las líneas fértiles masculinas según lo alcanzado en la zahína, la cebolla etc. Incorporando el gene bacteriano para la fijación de nitrógeno (genes del nif) en los cloroplastos, pueden ser convertidos en los nitroplasts que pueden realizar fotosíntesis durante día y la fijación de nitrógeno durante noche. Así la ingeniería del plastome tiene gran potencial al revolutionise el área de la biotecnología de la planta así como programas de mejora de la cosecha.