A kloroplasztiszból a sejtmag felé irányuló szignalizációra a kloroplasztisz biogenezis során tett megfigyelések irányították rá a figyelmet. Kiderült ugyanis, hogy bizonyos nukleáris gének expressziója csökken olyan sejtekben, amelyekben gátolt a kloroplasztisz kialakulása. Ezen gének közé tartozik pl. az Lhcb, azaz a PSII fény-begyűjtő (light-harvesting) klorofill-protein komplexét kódoló gén. Úgy tűnt tehát, hogy a nem megfelelően kifejlődött kloroplasztiszok „jeleznek” a sejtmag felé, aminek következtében nukleáris kódolású kloroplasztisz-fehérjék represszálódnak. A szignál forrásai között 3 lehetséges helyet tételeznek fel, de konkrét szignál-forrásként csak egyet sikerült azonosítani. Az egyik feltételezett forrás-hely a klorofill-bioszintézis, ennek gátlása ugyanis funkcióképtelen fotoszintetizáló apparátus kialakulásához vezet. Sikerült azonosítani a Mg protoporfirin IX-et, mint szignál-forrást. A másik feltételezett hely a karotinoid-bioszintézis gátlása, mivel a karotinok annyira fontos képviselői a tilakoid membránokban, hogy hiányukban fehér növények jönnek létre, a nagy fényintenzitás ugyanis a karotinoidok hiányában a klorofillok foto-oxidációját és kifakítását (photobleaching) okozza. Az e helyről kiinduló szignál pontos forrása még ismeretlen. A harmadik feltételezett hely a fotoszintetikus elektron-transzport, különösen annak redox-állapota. Csak spekulációkra tudunk hagyatkozni a szignál szóba jöhető forrását illetően: vannak, akik szerint a ROS, mások szerint a Ca2+, és feltehetőleg kinázok aktiválásán keresztül jut el e szignál a sejtmagba.

A GUN mutánsok. A kloroplasztisz-sejtmag retrográd szignalizáció fontos mutánsai. Felfedezésük a karotinoid-bioszintézis gátlószereinek genetikai hatásait vizsgáló kísérletek eredménye. Transzgénikus növényekben az Lhcb expresszióját kívánták nyomon követni, és erre azt a módszert választották, hogy a promóterhez hozzáfúzionáltak egy E. coli-ból származó β-glükuronidáz (GUS) gént. A GUS egy olyan enzim, amely specifikusan hasítja a glükuronidot (glükuronsav és egy másik molekula közötti glikozidos kötést), de növényekben nem fordul elő. Ez teszi lehetővé, hogy riporter-génként lehessen növényekben felhasználni és promóter-szakaszok aktiválódását lehessen vele tanulmányozni. A GUS riporter rendszerben egy olyan fluoreszkáló festéket használnak, amelyben egy glikozidos kötés található, és a kötés elhasítása fogja a festéket fluoreszkáló formává átalakítani. A fluoreszcencia megjelenéséhez tehát a glükuronid-szerű festékmolekula szubsztrát enzimatikus hasítása szükséges, ami a nem-fluoreszkáló (színtelen) változatot fluoreszkáló (színes) festékké alakítja. A GUS fehérje aktivitásából következtetnek tehát a gus gén expressziójára, amit az Lhcb promóteréhez fúzionáltattak. Ha a GUS jelen van, akkor a gus expresszálódik, tehát Lhcb is expresszálódik. Ezeket a transzgénikus növényeket mutagénekkel kezelték, és olyan mutánsokat kerestek, amelyek gus-t expresszálnak karotinoid-bioszintézis gátlók jelenlétében. Öt ilyen mutánst sikerült előállítani, amelyekben tehát annak ellenére expresszálódik az Lhcb, hogy a növények karotinoid-hiányosak. Mivel már korábban kimutatták, hogy a karotinoid-hiányos sejtekre az Lhcb expressziójának gátlása jellemző a KP állapota miatt, ezekben az új mutánsokban viszont expresszálódik az Lhcb, így ezekben „szétkapcsolódik” az Lhcb transzkripciójának függése a kloroplasztisz állapotától. Innen kapták a mutánsok a „genomes uncoupled” (GUN) elnevezést. Az öt mutáns jellemzése során kiderült, hogy a GUN2-5 mutáció fejlődésben megrekedt plasztiszokat eredményez. A GUN1 fehérjéről azonban az derült ki, hogy az egy KP-ban lokalizált ún. pentatricopeptide-repeat (PPR) fehérje. A PPR fehérjék egy meglehetősen nagyszámú fehérjecsalád, amely csak az Arabidopsis-ban 450 taggal képviselteti magát. Funkciójukat illetőleg kiderült, hogy még egy közelebbről nem azonosított fontos szerepet játszanak az RNS-processing (bármilyen változás az RNS-ben azt követően, hogy a DNS-ről történő, RNS-polimeráz által katalizált átíródás után elkészült), illetve RNS-editing (egy bázis megváltoztatása a nukleotid-szekvenciában) folyamatában, főleg a mitokondriumban és a KP-ban. A GUN1 fehérjéről tehát már tudják, hogy egy, a kloroplasztisz RNS-processing folyamatában szerepet játszó pentatricopeptide-repeat (PPR) fehérje. Más oldalról indított vizsgálatok pedig arra engednek következtetni, hogy a GUN1 a 3 különböző irányból érkező szignál közös konvergencia-pontja. Sikerült a downstream komponenst is azonosítani: az ABI4 transzkripciós faktor aktiválásán keresztül valósul meg a nukleáris genomban kódolt KP-ba szánt proteinek repressziója.