Si è osservato nei topi che il gene TWIST partecipa alla corretta formazione di cranio, viso, arti superiori e arti inferiori; i topi con mutazione in entrambe le copie del gene venivano spontaneamente abortiti, mentre i topi con mutazione in una sola copia del gene sopravvivevano. Ulteriori indagini hanno dimostrato che nelle cavie sopravvissute vi erano moderati difetti del cranio e delle zampe, molto simili a quelli osservabili nella sindrome di Saethre-Chotzen nel viso, nel cranio e degli arti degli esseri umani. Il gene TWIST nel topo è collocato nel cromosoma 12, che corrisponde al cromosoma 7 nel genoma umano. Dopo questi riscontri, i ricercatori hanno isolato il gene TWIST anche nei cromosomi umani e hanno in seguito elaborato una mappa genetica che ha dimostrato che la delezione osservabile negli individui con sindrome di Saethre-Chotzen è localizzata proprio sul locus genico che ospita il gene TWIST. Sono state finora individuate cinque diverse mutazioni del gene nel cromosoma umano: queste mutazioni sono presenti solo negli individui con caratteristiche fenotipiche della sindrome. Inoltre, studi condotti su insetti del genere "Drosophila" hanno dimostrato che il gene TWIST, se libero da mutazioni, attua una regolazione genica tramite un sistema di interazione con la doppia elica di DNA: la maggior parte delle mutazioni individuate in TWIST alterano i sistemi proteici di attacco tra il gene e il DNA, impedendo l'attivazione e la regolazione degli altri geni che concorrerebbero allo sviluppo corretto del cranio in epoca fetale.