Генетические заболевания и состояния обусловлены вариантами ДНК. Они могут впервые возникать у человека (de novo) или наследоваться от родителей в соответствии с различными типами наследования:
- Аутосомно-доминантное наследование. Для развития заболевания достаточно одной копии варианта. Оно встречается с одинаковой частотой у мужчин и женщин, часто наблюдается в каждом поколении, а каждый ребёнок человека с таким заболеванием, как правило, имеет 50% вероятность унаследовать вариант.
- Аутосомно-рецессивное наследование. Необходимы два патогенных варианта в одном и том же гене, по одному в каждой его копии. Это могут быть одинаковые или два разных варианта, обычно унаследованные по одному от каждого родителя. Если оба родителя являются носителями, при каждой беременности существует 25% вероятность рождения ребёнка с заболеванием, 50% вероятность рождения бессимптомного носителя и 25% вероятность того, что ребёнок не унаследует ни один из двух вариантов.
- Х-сцепленное доминантное наследование. Вариант расположен в Х-хромосоме, и для развития заболевания достаточно одной его копии. Если заболевание есть у матери, каждый сын и каждая дочь имеют 50% вероятность унаследовать вариант. Если заболевание есть у отца, вариант унаследуют все его дочери, но ни один из сыновей.
- Х-сцепленное рецессивное наследование. Этот тип заболеваний значительно чаще встречается у мужчин, поскольку у них только одна Х-хромосома. Женщины с одной копией варианта обычно являются бессимптомными носительницами, хотя у некоторых могут возникать симптомы, как правило, лёгкие. Если мать является носительницей, каждый сын имеет 50% вероятность развития заболевания, а каждая дочь — 50% вероятность стать носительницей. Отец с заболеванием передаёт вариант всем своим дочерям, которые будут носительницами, но ни одному из сыновей.
- Митохондриальное наследование. Митохондриальная ДНК наследуется исключительно от матери, поэтому дети матери с заболеванием могут унаследовать вариант, а дети отца с заболеванием — нет.
Важным понятием является пенетрантность — процент людей с определённым генетическим вариантом, у которых развивается соответствующее заболевание. При неполной пенетрантности заболевание развивается не у всех носителей варианта.