Las alteraciones genéticas ubicadas en el cromosoma X (retraso mental ligado al cromosoma X) son una causa habitual de retraso mental, lo que explica que haya un porcentaje más alto de varones afectados.
Este retraso mental puede ser inespecífico, si no posee unas características bioquímicas, neurológicas, anatómicas o conductuales que permitan definirlo; esto ha dificultado, obviamente, las investigaciones genéticas. Es, por el contrario, específico cuando hay ciertas peculiaridades que permiten definirlo; es el caso, por ejemplo, del Síndrome de Lujan (tipo marfanoide de cara alargada, mandíbula pequeña, estatura alta, etc.) y del Síndrome de Vásquez (que cursa con hipogonadismo, ginecomastia, baja estatura, obesidad, etc.)
Hasta la actualidad se han identificado más de una veintena de genes relacionados con el retraso mental ligado al cromosoma X, que codifican proteínas con funciones dispares. Así, se han localizado genes relacionados con la regulación del citoesqueleto de actina, con las sinapsis, reguladores de la expresión de otros genes, etc.
En efecto, los genes implicados en la funcionalidad de la actina del citoesqueleto tienen una gran importancia en el crecimiento y ramificación de las dendritas, axones y de las espinas dendríticas.
También hay genes relacionados con las sinapsis que afectan a procesos de diferenciación postsináptica, al control de la liberación de los neurotransmisores, a la regulación del número de receptores sinápticos, al crecimiento axónico, etc.
Asimismo se han detectado genes reguladores implicados en la expresión de otros genes, algunos muy importantes en el funcionamiento de sucesos fundamentales de la embriogénesis: desarrollo neuronal del telencéfalo, inhibición de la apoptosis de las neuronas en los primeros momentos de la diferenciación neuronal, síntesis de factores neurotróficos fundamentales para la plasticidad sináptica a largo plazo, el aprendizaje y la memoria, etc.
Finalmente hay otros que no se ajustan a los tres grupos precedentes. Son, por ejemplo, los relacionados con la formación (no con el funcionamiento) del citoesqueleto de actina; el crecimiento de las ramificaciones neurales; con proteínas que participan en el metabolismo de los ácidos grasos (moléculas por cuya actividad es fundamental el equilibrio entre ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga libres y de la membrana), en el cerebro; en el metabolismo de la creatina, etc.