Neplodnost se definiše kao nemogućnost začeća nakon dvanaest meseci nezaštićenih odnosa (šest meseci za žene starije od 35 godina) i pogađa približno 10%-15% parova. Uobičajeni uzroci neplodnosti uključuju disfunkciju jajnika, oštećene ili začepljene jajovode, endometriozu, neplodnost usled muškog faktora i smanjene rezerve jajnika. Postoje, međutim, i genetski uzroci neplodnosti koji mogu da proisteknu bilo iz neodgovarajućeg funkcionisanja odgovarajućeg gena bilo iz nepravilnosti hromozoma.
Geni su segmenti DNK koji našim telima daju uputstva da treba pravilno da rade, dok su hromozomi strukture koje nose sve naše gene i treba da postoje u ćelijama tela u tačno određenom broju (46 hromozoma ukupno raspoređeno u 23 para).
Najčešći genetski uzroci neplodnosti uključuju sledeće:
Klinefelterov sindrom
Klinefelterov sindrom je genetsko stanje u kojem se muškarac rađa s dodatnim parom hromozoma X (XXY umesto XY). Osobe s Klinefelterovim sindromom obično su visokog rasta, imaju manje testise, smanjenu mišićnu masu, smanjenu kosmatost po telu i licu, kao i uvećano tkivo grudi. Mogu takođe da imaju zaostatak u verbalnom razvoju, kao i kognitivne nedostatke. Pored toga, kod pacijenata s Klinefelterovim sindromom primećuje se azoospermija (nema spermatozoida u ejakulatu) ili oligospermija (smanjen broj
spermatozoida u ejakulatu), što dovodi do neplodnosti.

Tarnerov sindrom
Tarnerov sindrom je genetsko stanje u kojem žena ima samo jedan hromozom X umesto dva; drugi hromozom X obično ili nedostaje ili je strukturno poremećen. Uobičajene karakteristike kod osoba s Tarnerovim sindromom uključuju nizak rast, urođene srčane mane, poremećaje kod neverbalnog učenja i probleme s ponašanjem, odnosno psihološke probleme. Ređe se javljaju konduktivni gubitak sluha, problemi s tiroidnom žlezdom, manje anomalije skeletnog sistema, limfedem, pterygium colli, i anomalije
bubrega. Tarnerov sindrom takođe kompromituje plodnost kod mnogih osoba koje ga imaju, bilo kao gonadalna disgeneza (nepravilno razvijanje jajnika) ili kao rani gubitak ovarijalne funkcije (preuranjena insuficijencija jajnika) usled gubitka gena na hromozomu X koji su ključni za normalan razvoj i funkciju
jajnika.
Mikrodelecije hromozoma Y
Mikrodelecija hromozoma Y postoji kada nedostaje mali segment hromozoma Y. Hromozom Y nosi gen odgovoran za muški seksualni razvoj i proizvodnju sperme. Ako deo ovih gena nedostaje (izbrisan je), to može umnogome da utiče na normalnu proizvodnju sperme, što dovodi do neplodnosti bilo usled azoospermije ili oligospermije.
Balansirane translokacije hromozoma
Translokacije su razmena segmenata genetskog materijala između hromozoma koji nisu u istom paru. Translokacije se smatraju „balansiranim” kada je razmena jednaka (tj. ukupno se ne gubi niti dobija genetski materijal). Nosioci balansiranih translokacija su obično zdravi jer imaju ispravnu količinu
genetskog materijala, on je samo drugačije raspoređen. Preraspoređivanje hromozomskog materijala, međutim, dovodi do problema tokom proizvodnje jajnih ćelija ili spermatozoida (proces koji se zove mejoza), što dovodi do stvaranja velikog procenta jajnih ćelija ili spermatozoida s dodatnim hromozomskim materijalom ili s nedostatkom materijala. Dodatni hromozomski materijal ili nedostatak hromozomskog materijala često nije u saglasnosti sa samim životom, tako da nosioci balansiranih translokacija (kako muškarci, tako i žene) često imaju neobjašnjene probleme sa začećem i/ili ponovljene pobačaje. Pored toga, muškarci s balansiranim translokacijama imaju povećan rizik od neplodnosti povezan s oligospermijom ili azoospermijom.
Premutacija fragilni hromozom X
Sindrom fragilnog hromozoma X jeste genetski poremećaj kojeg karakterišu značajne intelektualne poteškoće, kognitivna zaostalost i fizičke karakteristike kao što su dugo, usko lice i široke uši. Uzrokovan je povećanim brojem ponavljanja segmenata CGG (deo genetskog koda) na početku gena FMR1, koji je od ključnog značaja za normalnu funkciju mozga. Dok većina osoba ima manje od 45 ponavljanja segmenata CGG, osobe sa sindromom fragilnog hromozoma X imaju više od 200 ponavljanja segmenta CGG. Nosioci premutacije imaju 55-200 ponavljanja segmenta CGG i ne pokazuju simptome sindroma fragilnog hromozoma X. Ženski nosioci su, međutim, pod rizikom da dobiju decu sa sindromom fragilnog hromozoma X ako se ekspanzija opsega premutacije na >200 ponavljanja pojavi kod njihovih potomaka; ovo je verovatnije što je veći broj ponavljanja segmenata CGG. Ženski nosioci premutacije imaju i povećanu verovatnoću za neplodnost povezanu s preuranjenom insuficijencijom jajnika, koja se vezuje za značajno smanjenu rezervu jajnika, nepravilan menstrualni ciklus i ranu menopauzu (pre 40. godine). Pored toga, muški nosioci premutacije (i mali broj ženskih nosilaca) imaju povećan rizik od tremora i ataksije povezane sa simptomom fragilnog hromozoma X (FXTAS) u starijem dobu, što se ispoljava slično kao Parkinsonova bolest.

Cistična fibroza
Cistična fibroza je genetsko stanje koje je rezultat nepravilnog gena CFTR ili njegovog potpunog odsustva. Ovaj gen je ključan za normalan transport hloridnih i bikarbonatnih jona u našim ćelijama i kada ne radi kako treba, gusta sluz koja oslabljuje organizam se skuplja u mnogim važnim organima. Ovo
dovodi do različitih oblika morbiditeta i mortaliteta, što je najčešće povezano s više ili manje ozbiljnim bolestima pluća, pankreasa i gastrointestinalnog trakta. Može da ima uticaj i na reproduktivni sistem, što se ispoljava kao neplodnost. Žene s cističnom fibrozom su često neplodne usled gustog cervikalnog
mukusa, poremećaja okruženja unutar materice, zakasnelog puberteta i ovulatorne disfunkcije. Muškarci s cističnom fibrozom često imaju azoospermiju usled urođenog obostranog odsustva semevoda.
Kongenitalno obostrano odsustvo semevoda dovodi do neplodnosti jer iako se sperma proizvodi u testisima, bez semevoda ne može da se sprovodi do uretre, što dovodi do oblika neplodnosti poznatog kao opstruktivna azoospermija.
Kongenitalna adrenalna hiperplazija
Kongenitalna adrenalna hiperplazija je genetski poremećaj koje karakteriše prekid proizvodnje steroidnih hormona. Ima nekoliko vrsta, ali je najčešći kongenitalna adrenalna hiperplazija zbog manjka 21-hidroksilaze (21-OH CAH), što se dovodi u vezu s genom CYP21A2. Ispoljava se u dva oblika, klasičnom i neklasičnom. Klasičan oblik ovog stanja karakterišu neodređene genitalije kod žena (usled velikog viška androgena, odnosno muških polnih hormona), adrenalna insuficijencija i nedostatak mineralokortikoida.
Neklasičan oblik 21-OH CAH se manje ispoljava i karakterišu ga povećani androgeni kod žena, što može da dovede do neplodnosti u vezi s ovulatornom disfunkcijom. Žene s neklasičnim 21-OH CAH takođe mogu da pokazuju simptome kao što su hirsutizam (preteran rast dlaka), akne, i androgena
alopecija (gubitak kose).