คลอโรพลาสต์จีโนมในพืชชั้นสูง เป็นดีเอ็นเอสายคู่วงกลมปิด ที่มีลักษณะเหมือนกันและมีอยู่เป็น จำนวนมากในคลอโรพลาสต์ การถ่ายยีนเข้าสู่คลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูง: คลอโรพลาสต์ของใบยาสูบ พบว่ายีนมีการแสดงออกอย่างถาวร ดังนั้นพลาสติดจีโนมนอกเหนือไปจากนิวเคลียร์จีโนมของพืชชั้นสูง จึงเริ่มเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจในการถ่ายยีน ทั้งนี้เพราะภายในคลอโรพลาสต์มีคลอโรพลาสต์ดีเอ็นเอปรากฎอยู่เป็นจำนวนมาก จึงส่งผลให้มีการสะสมของผลิตภัณฑ์จากการตัดแต่งทางพันธุกรรม เช่น โปรตีนชนิดต่างๆ มีปริมาณมาก นอกจากนี้แล้ว การถ่ายยีนเข้าสู่คลอโรพลาสต์ยังมีข้อดีอีกประการหนึ่งคือ ไม่มีการส่งผ่านของดีเอ็นสู่ละอองเกสร ซึ่งถือเป็นข้อดีเมื่อพิจารณาถึงความปลอดภัยทางชีวภาพ จากที่กล่าวมาแล้ว การปรับปรุงพันธุ์พืชโดยใช้เทคนิคการถ่ายยีนเข้าสู่คลอโรพลาสต์ ถือเป็นเทคนิคของการถ่ายยีนที่มีศักยภาพวิธีหนึ่ง จุดประสงค์หลักในการศึกษาครั้งนี้ คือ การนำเทคนิคการถ่ายยีนเข้าสู่คลอโรพลาสต์ มาประยุกต์ใช้เพื่อการผลิตพืชจำลองพันธุ์ แต่อย่างไรก็ตามการศึกษาครั้งนี้จัดเป็นการศึกษาขั้นแรก ดังนั้นการสร้าง พลาสมิดพาหะสำหรับการถ่ายยีนเข้าสู่คลอโรพลาสต์จึงมีความสำคัญ พลาสมิดพาหะในขั้นนี้จะมีโครงสร้างที่ง่าย นั่นคือ จะประกอบไปด้วย promoter/ยีนเป้าหมาย ในที่นี้ คือยีนที่ต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ spectinomycin (aadA gene)/terminator พลาสมิดพาหะจะถูกส่งเข้าสู่คลอโรพลาสต์ของใบพืช 2 ชนิด คือ ใบยาสูบ และใบฝ้าย โดยใช้เครื่องยิงอนุภาค ยีนเป้าหมายจะถูกส่งเข้าไปในพลาสติดจีโนมของพืชด้วยขบวนการที่เรียกว่า homologous recombination ทำให้ยีนเป้าหมายกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมพืช ต้นพืชที่ได้รับการถ่ายยีนจะถูกคัดเลือกโดยการแสดงออกของเอนไซม์ aminoglycoside-3-adenyltransferase ซึ่งเป็นผลผลิตจากยีนเป้าหมาย ส่งผลให้พืชสามารถเจริญ เติบโตบนอาหารที่มี spectinomycin ผสมอยู่ หากการทดลองในครั้งนี้ประสบความสำเร็จ การศึกษาครั้งต่อไปจะมุ่งเน้นในการใส่ยีนเป้าหมายชนิดอื่น เช่น ยีนที่ทำให้พืชต้านทานต่อแมลง (Bt) เข้าไปใน พลาสมิดพาหะที่สร้างขึ้นในครั้งนี้ และพลาสมิดจะถูกส่งเข้าไปในคลอโรพลาสต์ของใบยาสูบ และใบฝ้าย อีกครั้งหนึ่ง ผลการทดลองที่คาดหวังคือ พืชสามารถผลิตผลิตภัณฑ์จากการตัดแต่งทางพันธุกรรม ตัวอย่างเช่น Bt toxin ได้เป็นจำนวนมากและมากกว่า Bt toxin ที่สามารถผลิตได้ในนิวเคลียสของพืช