Síndrome de Prader-Willi é causada pela perda da função dos genes numa região particular do cromossoma 15
. As pessoas normalmente herdam uma cópia deste cromossoma de cada um dos pais. Alguns genes são ligados (activos) apenas na cópia que é herdada do pai de uma pessoa (a cópia paterna). Esta activação genética específica do pai é causada por um fenómeno chamado impressão genómica.
A maioria dos casos de síndrome de Prader-Willi (cerca de 70%) ocorre quando um segmento do cromossoma paterno 15 é eliminado em cada célula. As pessoas com esta alteração cromossómica não têm certos genes críticos nesta região porque os genes na cópia paterna foram apagados, e os genes na cópia materna são desligados (inactivos). Em mais 25% dos casos, uma pessoa com síndrome de Prader-Willi tem duas cópias do cromossoma 15 herdadas da sua mãe (cópias maternas) em vez de uma cópia de cada um dos pais. Este fenómeno é chamado de disomia uniparental materna. Raramente, a síndrome de Prader-Willi também pode ser causada por um rearranjo cromossómico chamado translocação, ou por uma mutação ou outro defeito que desliga anormalmente (inactiva) os genes no cromossoma paterno 15.
Parece provável que as características características da síndrome de Prader-Willi resultem da perda de função de vários genes no cromossoma 15. Entre estes estão os genes que fornecem instruções para fazer moléculas chamadas pequenos RNAs nucleolares (snoRNAs). Estas moléculas têm uma variedade de funções, incluindo ajudar a regular outros tipos de moléculas de RNA. (As moléculas de RNA desempenham papéis essenciais na produção de proteínas e em outras actividades celulares). Estudos sugerem que a perda de um grupo particular de genes do snoRNA, conhecido como o aglomerado SNORD116, pode desempenhar um papel importante na causa dos sinais e sintomas da síndrome de Prader-Willi. No entanto, desconhece-se como um aglomerado SNORD116 em falta poderia contribuir para a incapacidade intelectual, problemas comportamentais, e as características físicas da doença.
Em algumas pessoas com síndrome de Prader-Willi, a perda de um gene chamado OCA2 está associada a pele invulgarmente justa e cabelo de cor clara. O gene OCA2 está localizado no segmento do cromossoma 15 que é frequentemente eliminado em pessoas com esta doença. No entanto, a perda do gene OCA2 não causa os outros sinais e sintomas da síndrome de Prader-Willi. A proteína produzida a partir deste gene ajuda a determinar a coloração (pigmentação) da pele, cabelo e olhos.
Os investigadores estão a estudar outros genes no cromossoma 15 que também podem estar relacionados com os principais sinais e sintomas desta condição.