Phương pháp phân tích trình tự lặp kế tiếp (Short tandem repeat – STR) là một trong các công cụ sinh học phân tử hiệu quả nhất được sử dụng rộng rãi trong pháp y, xét nghiệm huyết thống và chẩn đoán bệnh di truyền.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là việc so sánh các loci đặc hiệu trong mẫu DNA từ 2 hay nhiều cá thể khác nhau. Cụ thể, một STR là tập hợp 10 – 60 lần lặp lại đoạn trình tự khoảng 2 đến 6 bp, và sự đặc thù ở mỗi cá thể của các STR cho phép nhận biết DNA của từng cá thể hoặc phân tích di truyền liên kết giữa các thế hệ trong cùng một gia đình: thế hệ con sẽ nhận một allele từ bố và một allele từ mẹ; đối với các locus trên X thì con trai chỉ nhận từ mẹ [37]. Sự đặc thù này thể hiện ở số lần lặp của đoạn trình tự, và được phát hiện thông qua phản ứng nhân gen PCR kết hợp điện di mao quản. PCR giúp nhân bản thông tin từ một lượng nhỏ DNA có trong mẫu sinh phẩm. Sản phẩm nhân STR có kích thước khoảng 100-500bp, và có thể tiến hành PCR đa mồi để nhân bản cùng lúc nhiều đoạn STR, sử dụng các mồi được thiết kế gắn màu huỳnh quang khác nhau và nhân các sản phẩm có kích thước khác nhau.
Mặc dù hệ gen người chứa hàng ngàn chỉ thị STR, nhưng chỉ có một số lượng nhỏ các loci được lựa chọn để sử dụng trong pháp y và các ứng dụng nhận dạng khác [10]. Những loci này được gọi là loci hạt nhân (core loci), cho phép so sánh và nhận dạng di truyền giữa các cá thể. Ngày nay có rất nhiều bộ kit thương mại cho phép tạo các hồ sơ DNA chứa những STR loci hạt nhân này và có hàng triệu hồ sơ STR được tạo trên toàn thế giới bởi các chính phủ, trường đại học, các phòng thí nghiệm nhằm tiến hành nhiều loại xét nghiệm nhận dạng khác nhau bao gồm tạo cơ sở dữ liệu DNA, pháp y, nhận dạng người mất tích hay nạn nhân trong các thảm họa/ đại dịch, hoặc
xét nghiệm huyết thống [11].
Việc sử dụng chỉ thị STR có nhiều ý nghĩa: với tính bảo thủ cao, được di truyền qua các thế hệ và mang tính đặc trưng cá thể (số lần các đoạn lặp có thể khác nhau rất nhiều giữa các cá thể khác nhau), việc kiểm soát nguồn ngoại nhiễm trở nên dễ dàng hơn; kích thước các đoạn lặp không quá lớn (dưới 500bp) nên chỉ thị STR có thể được nhân bản từ DNA đứt gãy, áp dụng được trên nhiều loại mẫu với chất lượng khác nhau, vì vậy quy trình vận chuyển, bảo quản mẫu cũng thuận lợi hơn so với chẩn đoán trực tiếp bằng các đoạn DNA có kích thước lớn khác [4].