La sindrome di Martin-Bell o del cromosoma X fragile è la forma più comune di ritardo mentale dopo la sindrome di Down, in quanto interessa 1:4000 maschi e 1:6000 femmine. Una donna su 150-400 (a seconda della popolazione dei riferimento) è portatrice sana di questa malattia.

L’ X-Fragile è una malattia ereditaria causata dall'alterazione di un gene (FMR1) localizzato nel cromosoma X, e colpisce molto più frequentemente i maschi rispetto alle femmine, dato che queste ultime possiedono 2 copie del cromosoma X. Lo sviluppo mentale delle persone affette da tale malattia è molto vario. Alcune mostrano capacità cognitive quasi normali, altre un lieve ritardo mentale, altre ancora un ritardo mentale più grave.

E' noto che nella maggior parte dei casi di X-Fragile, l'alterazione responsabile della sindrome è l'espansione, attraverso le generazioni, di un tratto di DNA del gene FMR1, costituito da una sequenza ripetuta di tre basi nucleotidiche (CGG). Mentre nelle persone normali queste basi sono ripetute in un numero variabile da 5 a 58 volte, nelle persone malate sono invece ripetute più di 200 volte. Questa espansione provoca il mancato funzionamento del gene FMR1, e si chiama mutazione completa.
Quasi tutti i maschi con la mutazione completa presentano i sintomi della malattia, mentre circa la metà delle femmine presentano ritardo mentale di grado variabile (da lieve a grave) e tratti fisici caratteristici.

Alcune persone possiedono un numero di ripetizioni intermedie all'interno del gene FMR1 (da 59 a 200) che non provocano alcun effetto. Questa alterazione intermedia è detta pre-mutazione, e gli individui che la possiedono sono portatori sani, perché nelle generazioni successive le ripetizioni possono aumentare causando la mutazione completa.

Ricorrendo al test genetico prenatale, su DNA estratto da amniociti o villi coriali, é oggi possibile definire il numero di triplette ripetute CGG e quindi accertare se nel feto sia avvenuta un’espansione a mutazione completa e, di conseguenza, se questo sia affetto da X-Fragile.