Plastidai yra specializuotos augalų ląstelėse esančios struktūros, kurios gamina ir saugo ląstelei skirtą maistą ir pigmentus. Manoma, kad jie išsivystė iš nepriklausomų vienaląsčių organizmų, kurie daugiau nei prieš milijardą metų gyveno simbiotiškai su augalais, juose yra daug genų ir jie gamina daugybę baltymų. Yra daug susidomėjimo plastidų naudojimu kaip gamyklas, gaminančias farmaciniu požiūriu svarbius baltymus.
Labiausiai žinomi plastidai yra chloroplastai, kurie yra fotosintezės vieta. Kiti apima chromoplastus, kurie kaupia pigmentus, tokius kaip karotinoidai, kurie yra atsakingi už vaisių ir gėlių dažymą. Leukoplastai kaupia krakmolą, lipidus ar baltymus – visus galimus maisto šaltinius. Sandėliavimo šaknyse, pavyzdžiui, bulvėse ir morkose, gali būti leukoplastų, pilnų krakmolo. Priklausomai nuo ląstelės būklės, plastidų tipai gali virsti tarpusavyje, tapdami kitais plastidų tipais.
Chloroplastuose yra pigmento chlorofilo, kuris sugeria šviesą ir suteikia lapams žalią spalvą. Chlorofilas sugauna saulės spindulių energiją ir naudoja ją vandeniliui atskirti nuo deguonies vandenyje. Tai gamina deguonį, kuriuo kvėpuoja žmonės ir gyvūnai. Vandenilis į anglies dioksidą įtraukiamas iš oro. Šis fotosintezės procesas gamina gliukozę ir kitus junginius, kuriuos augalas naudoja metabolizmui.
Augalų audinių citoplazmoje gali būti daug plastidų; vienoje ląstelėje jų gali būti daugiau nei 50. Jie susidaro iš esamų plastidų padalijimo ir yra paveldimi tik iš vieno iš tėvų.
Plastidės turi vidinę dvigubą membraną, kuri atskiria juos nuo likusios ląstelės. Šioje membranoje yra daug specializuotų savybių, tokių kaip papildomų membranų serija ir plastoma arba visa plastido DNR. Šis plastido genomas koduoja apie 100 plastidui reikalingų genų, tačiau likusius koduoja ląstelės branduolys. Taigi plastidas nėra visiškai nepriklausomas nuo likusios ląstelės dalies, nors dalijasi atskirai.
Vykdomi agresyvūs tyrimai, siekiant panaudoti chloroplastus kaip biologinių junginių, tokių kaip fermentai ir antikūnai, gamybos šaltinį. Plastidinė transformacija turi didelį pranašumą prieš tradicinius genų inžinerijos augalų metodus, nes plastidų daugeliu atvejų žiedadulkėse nerandama. Taigi jie neturėtų plisti į kaimyninius augalus, o genetiškai modifikuoti augalai būtų izoliuoti. Tai turėtų padėti sumažinti susirūpinimą dėl pakitusių genų plitimo į aplinką.
Genų įvedimas į plastidą yra daug sudėtingesnis nei tradiciniai genų įvedimo į ląstelės branduolį metodai, nes kiekvienoje ląstelėje gali būti daugiau nei 1,000 plastomų. Kad ši technika būtų sėkminga, kiekvieną iš jų reikia modifikuoti taip pat. Tačiau sėkmingai įvestas genas gali sudaryti iki 25% visų ląstelių baltymų. Be to, augalai gali pakeisti baltymus, kurių bakterijos negali, todėl jie turi pranašumą, palyginti su gamyba bakterijų per didelės ekspresijos sistemose.
Kelių skirtingų augalų rūšių plastidai buvo sėkmingai transformuoti. Augalų embrionų arba jaunų ląstelių plastidinė transformacija dažnai pasiekiama naudojant dalelių pistoletą. Šiuo metodu aukso ar volframo dalelės padengiamos DNR, o tada įdedamos į audinį. Naudojama DNR yra plazmidė, apskritas DNR vienetas, kuriame yra norimas genas. Jame taip pat bus DNR seka, leidžianti jai replikuotis ląstelėje, ir atsparumo antibiotikams genas, skirtas nustatyti, kurios ląstelės buvo transformuotos.