Tumori debelog crijeva pogodan su model za proucavanje geneticke podloge nastanka i napredovanja raka. Smatra se da je vecina karcinoma kolona posljedica stupnjevitog procesa, tijekom kojeg iz dobrocudnog adenoma kao posljedica naslijeđenih i/ili stecenih mutacija nastaje zlocudni invazivni tumor. Najveci broj karcinoma debelog crijeva javlja se u sporadicnom obliku, dok na nastanak do 20% karcinoma kolona utjecu nasljedni cimbenici. Najbolje definirani nasljedni sindromi su obiteljska adenomatozna polipoza (FAP) i nasljedni nepolipozni karcinom debelog crijeva (HNPCC). FAP je autosomno dominantno nasljedno oboljenje koje se javlja kao posljedica nasljedne mutacije u tumor supresorskom genu APC. Genetska podloga sindroma HNPCC je nasljedna mutacija u jednom od gena za popravak krivo sparenih baza u DNA (geni MMR). Najveci broj mutacija nađen je u genima hMSH2 i hMLH1. Molekularna dijagnostika nasljednih mutacija u navedenim genima doprinosi presimptomatskom otkrivanju nosioca nasljednih mutacija te njihovom ukljucivanju u programe pracenja i lijecenja.