Het syndroom van Alpers is al in de jaren ’30 beschreven, maar er werd pas in 2004 ontdekt dat deze aandoening het gevolg is van een slecht functioneren van het enzym polymerase gamma. Erfelijke afwijkingen in de polymerase gamma gen kunnen, afhankelijk van de plek die afwijkend (gemuteerd) is, leiden tot verschillende klinische symptomen. De symptomen veroorzaakt door mutaties van de ziekte van Alpers , behoren tot de ernstigere symptomen (onbehandelbare epilepsie met leverfalen). Daarnaast kunnen de afwijkingen in het polymerase gamma gen andere aandoeningen veroorzaken, die soms passen bij stuurloosheid van de bewegingen (ataxie), zwakte van de oogbolmotoriek (progressief externe ophthalmoplegie) of spierzwakte (myopathie) en verminderde perifere zenuwgevoeligheid (neuropathie).

Cellen
Cellen zijn de bouwstenen van het lichaam. Het menselijk lichaam bestaat uit verschillende typen cellen, passend bij het orgaan of weefsel waarbij de Cel hoort. De cellen van de huid hebben andere taken (zoals de bescherming van het lichaam tegen schadelijke invloeden van buitenaf) dan de cellen van de lever (bijvoorbeeld de verwerking van de stoffen, die in de darm zijn opgenomen en het ontgiften van het bloed, ijzerstofwisseling en het maken van bloedstollingsfactoren).
Elke cel heeft een aantal onderdelen die een rol spelen bij  de productie van eiwitten en bouwstoffen voor het lichaam, bij de energievoorziening of bij speciale functies van de cel. Een voorbeeld van zo'n celonderdeel is het mitochondrion. Dit is  de energiefabriek van de cel.

Mitochondriën
Je lichaam heeft energie nodig voor alles wat je doet: voor bewegen, denken en het laten kloppen van je hart. Die energie haalt je lichaam uit eten, of uit opgeslagen voorraden in spieren en vet. De koolhydraten, vetten en eiwitten die we eten en opslaan, kunnen niet direct gebruikt worden. Ze moeten eerst omgezet worden in een energievorm waar de lichaamscellen mee uit de voeten kunnen. Die stof heet ATP en wordt gemaakt in de energiecentrales van je cellen: de mitochondriën.
De energiecentrales worden allereerst gevoed met suikers (koolhydraten) uit het bloed. Als die opraken, worden de suikervoorraden in de lever en de spieren aangesproken. Pas daarna schakelen de mitochondriën over op de verbranding van vetten of eiwitten. Vetten zijn in feite de energievoorraad voor noodgevallen. Al die verschillende vormen van energieproductie worden geregeld door specifieke enzymen.
Het eindproduct van de energieproductie is ATP, een handig energiepakketje dat naar plaatsen in de cel kan gaan, waar de energie nodig is.

Afwijkingen in de mitochondriën
Iedere cel bevat kern DNA (DNA wat je voor de helft van je vader en voor de helft van je moeder hebt gekregen) en mitochondrieel DNA (hetgeen je alleen van je moeder overerft). Mitochondrieel DNA is een speciaal soort DNA met zijn eigen kenmerken. In een cel is één set kernDNA maar daarnaast vele kopieën van het mitochondrieel DNA namelijk per Mitochondrion tussen de 2 en de 10 DNAstrengen.  Per cel zitten er zo’n 10 tot 1000 mitochondriën in de cel afhankelijk van het celtype. De mitochondriën zijn in alle lichaamscellen aanwezig. Het mitochondriële DNA heeft met name een taak om eiwitten te leveren, met behulp van zijn eigen eiwitproductieapparaat (ribosoom), die een rol spelen in de energiehuishouding. De ingewikkelde term voor het energieleverende systeem  is oxidatieve phosphorylering (OXPHOS). Als er iets mis is met het mitochondriële DNA, dan gaat de OXPHOS minder efficiënt werken en wordt er minder energie in de cel uit voeding gehaald. De organen in het lichaam die de meeste energie gebruiken, stellen de mitochondriën het meest op de proef en hebben eerder last van een mitochondriële ziekte. Organen die veel energie verbruiken zijn onder meer de hersenen, het hart, de spieren, de lever en het netvlies. Hersencellen kunnen niet zonder energie overleven en zullen dus bij te kort aan energie afsterven. Ook levercellen en hartcellen zijn gevoelig voor een tekort aan energie en kunnen afsterven. Bij een afwijking van de mitochondriën ontstaat er over het algemeen een tekort aan energie. 

Het defecte of ontbrekende enzym
Het syndroom van Alpers kan worden veroorzaakt door verschillende mutaties (afwijkingen) in het polymerase gamma 1 gen (POLG1 gen). Dit is een gen wat in de celkern zit. Het eiwit dat gemaakt wordt door dit gen, regelt de aanmaak van nieuw mitochondrieel DNA. Ook zorgt het ervoor dat er geen fouten gemaakt worden bij het verdubbelingsproces. Afwijkingen in het verdubbelen van het mitochondrieël DNA leiden tot niet functioneren van de mitochondriën en tot ziekte.
Men schat dat POLG mutaties in Europa verantwoordelijk zijn voor een flink aantal van alle mitochondriale aandoeningen. De klinische verscheidenheid is veel breder dan alleen het Alpers syndroom.

De mutatie A467T in het POLG gen is tot nu gepaard gegaan met progressieve neurologische verschijnselen en leverfunctiestoornissen ontstaan tussen de babyleeftijd en de jong volwassen leeftijd.

Zeldzaamheid
Het syndroom van Alpers is een zeldzame ziekte. Hoe vaak het precies voorkomt is niet bekend. Het voorkomen schommelt sterk in bevolkingsgroepen en wordt in europa gerapporteerd in voorkomen van 1 op 10.000 mensen tot 1 op 50.000 mensen.