A l'intérieur des cellules des plantes et des algues se trouve un compartiment spécifique au règne végétal : le chloroplaste. Il est le siège de la production de l’oxygène, des vitamines, acides aminés, acides gras, lipides, de l’amidon… composés entrant dans notre alimentation et sources de bioénergie. Pour synthétiser ces molécules, le chloroplaste n’a besoin que de CO₂, d’eau, de minéraux et de quelques métaux. L’énergie utilisée pour catalyser l’ensemble de ces réactions provient essentiellement de la conversion de l’énergie solaire en énergie chimique au travers de la photosynthèse. Toutefois, les mécanismes qui régulent les échanges dynamiques entre le chloroplaste et les autres compartiments de la cellule végétale restent largement mal compris.

Les estimations actuelles suggèrent que le chloroplaste contient environ 3500 protéines différentes. Les variations des conditions environnementales (lumière, température…) perçues par les plantes impliquent des adaptations constantes de la composition du chloroplaste pour optimiser son fonctionnement global. Or la grande majorité de ces 3500 protéines doit être importée dans le chloroplaste par des mécanismes qui, pour certains, restent inconnus. Ces mécanismes sont catalysés eux-mêmes par d’autres protéines localisées dans deux membranes biologiques (ou enveloppes) qui entourent le chloroplaste. Ces protéines de l’enveloppe étant très peu abondantes à l’échelle du chloroplaste et de la cellule végétale, leur identification nécessite d’utiliser des approches de fractionnement cellulaire (pour les enrichir, Figure) et de protéomique (pour les inventorier). Au cours de cette étude, des chercheurs de l'Irig ont utilisé des approches de biochimie, d’imagerie, de spectrométrie de masse, de bioinformatique et de statistique, pour révéler des composants protéiques, jusqu’alors inconnus, présents dans ces membranes.