Mutacje w genie protrombiny, znane jako mutacje czynnika II, są genetycznie spokrewnione, więc są nabywane przez dziedziczenie. Ten gen jest odpowiedzialny za wytwarzanie protrombiny, która jest przekształcana w trombinę in vivo, więc ten defekt jest czasami znany jako mutacja genu trombiny. Z kolei trombina przekształca fibrynogen rozpuszczalny w wodzie w nierozpuszczalną cząsteczkę fibrynę, która jest niezbędnym składnikiem mechanizmu krzepnięcia krwi. Mutacje genu trombiny są drugim co do wielkości czynnikiem ryzyka rozwoju zakrzepicy lub głębokich zakrzepów krwi wewnątrz naczyń krwionośnych, obok mutacji czynnika V.
Mutacja genu trombiny jest wrodzona, więc osoba może mieć jedną lub dwie kopie zmutowanego genu, przy czym dwie kopie narażają osobę na znacznie większe ryzyko zakrzepicy. Mutacja genu trombiny jest autosomalną dominującą mutacją, co oznacza, że osoba z jedną kopią mutacji ma 50 procent szans na przekazanie jej swoim dzieciom. Zarówno mężczyźni, jak i kobiety, a także osoby z dowolnym typem krwi, są w równym stopniu narażone na odziedziczenie tego genu i związane z tym ryzyko zakrzepicy, jeśli to zrobią.
Ta mutacja na ogół nie jest dziedziczona z innymi mutacjami i obejmuje mutację punktową w pozycji 20210 genu protrombiny zlokalizowanego na 11. chromosomie. Około 1-2 procent populacji rasy kaukaskiej jest heterozygotycznych pod względem mutacji czynnika II, co oznacza, że osoby te mają jedną kopię wadliwego genu. Wskaźnik rozpowszechnienia jest znacznie niższy u osób z innych środowisk rasowych.
Gdy ta mutacja jest dziedziczna, spowalnia degradację przekaźnikowego RNA protrombiny, zwiększając w ten sposób produkcję protrombiny, co prowadzi do większej ilości trombiny we krwi. Z kolei proces krzepnięcia może przebiegać znacznie łatwiej, ponieważ nadmiar trombiny włącza się w kaskadę tworzenia fibryny, co może zakończyć się zakrzepicą. Mutacja genu trombiny zwiększa ryzyko zakrzepicy żył głębokich od około dwóch do trzech razy. Podwyższony poziom trombiny wiąże się również z innymi zagrożeniami dla zdrowia, w szczególności z nawracającymi poronieniami.
Mutacja genu trombiny zwiększa ryzyko zakrzepicy, ale niekoniecznie oznacza, że u danej osoby rozwinie się to zaburzenie. Istnieją inne czynniki ryzyka, które mogą zwiększać ryzyko zakrzepicy, szczególnie w przypadku zmutowanej kopii genu. Te czynniki ryzyka obejmują stosowanie doustnych środków antykoncepcyjnych, dziedziczenie innej mutacji genetycznej znanej jako mutacja czynnika V, zajście w ciążę, palenie papierosów, otyłość lub pozostawanie w bezruchu przez długi czas.