Tay-Sachsin tauti johtuu geneettisestä mutaatiosta 15. kromosomissa, mikä johtaa kriittisen entsyymin, heksosaminidaasi A: n, puuttumiseen rasvahappojen aineenvaihduntaan. Ihmisillä, joilla on tämä tila, rasvayhdisteet kertyvät elimistöön ja aiheuttavat neurologisia ongelmia, kuten sokeutta, kohtauksia ja kehitysvammoja. Tay-Sachsin syitä on tutkittu laajasti, ja tämä oli yksi ensimmäisistä tutkituista geneettisistä sairauksista, joiden tavoitteena oli oppia lisää siitä ja kehittää ohjelmia hoitoon ja ennaltaehkäisyyn.
Sairautta on kahta muotoa, toinen ilmenee varhain lapsuudessa ja toinen myöhään alkava muoto. Tay-Sachsin tautia sairastavien on perittävä kaksi kopiota viallisesta geenistä, yksi kummaltakin vanhemmalta, ja taudin esitys voi vaihdella mutaation tarkan luonteen mukaan. Tay-Sachsin syyt voivat sisältää sairauden sukututkimuksen ja mutaation perimisen tai spontaanin mutaation, joka luo uuden kantajan.
Kolmella populaatiolla on lisääntynyt riski sairastua tähän tautiin, ja näiden ryhmien tutkimus on antanut enemmän tietoa Tay-Sachsin syistä. Ashkenazi -juutalaisilla ja Lousiana Cajunsilla on todennäköisemmin kopioita mutaatiosta, ja ranskalaisilla kanadalaisilla on hieman erilainen mutaatio. Jotkut tutkijat ovat historiallisesti väittäneet, että yhteys juutalaisyhteisöön oli mutaatioiden syy Cajun- ja ranskalais-kanadalaisessa yhteisössä, mutta geneettinen analyysi kumoaa tämän ja viittaa siihen, että Tay-Sachsin syyt johtuvat todennäköisemmin kourallisesta riippumattomista “perustajapariskunnista” joka kehitti mutaation.
Tay-Sachsin tauti ja muut resessiiviset geneettiset olosuhteet esiintyvät todennäköisemmin läheisissä populaatioissa. Yhteisön jäsenet eivät saa mennä naimisiin ulkona, ja haitalliset geenit keskittyvät väestöön. Yksittäinen pari, jolla on kantajageenejä, voi siirtää tilan jälkeläisilleen, jotka ottavat heidät mukaansa, kun he solmivat avioliiton, mikä lisää riskiä, kun geenit kulkevat useiden sukupolvien läpi. Juutalaisyhteisössä testausohjelmat, jotka auttavat ihmisiä määrittämään, ovatko he kantajia ennen avioliittoa, ovat olleet tärkeä osa ennaltaehkäisyä. Yksittäiset parit voivat testata, ovatko he kantajia, ja sikiön diagnoosi on myös saatavilla.
Tietäen Tay-Sachsin syiden geneettisen luonteen tutkijat voivat keskittyä rajoittamaan sairastuneen lapsen riskejä ja kehittämään hoitoja entsyymipuutoksen korjaamiseksi ihmisillä, joilla on tämä mutaatio. Alkuperäinen syy geenien lisääntymiseen ei ehkä ole tiedossa, vaikka tutkijat ovat esittäneet teorioita. On mahdollista, että mutaatio oli liitetty hyödylliseen mutaatioon, kuten sirppisoluanemian tapauksessa, tai että Tay-Sachsin tautiin kuolleiden lasten vanhemmilla oli enemmän lapsia heidän tilalleen, mikä varmistaa, että geenit pysyvät väestö.