Edward L. Tatum, teljes nevén Edward Lawrie Tatum, (szül. 1909. dec. 14., Boulder, Colo, USA – meghalt 1975. nov. 5., New York, N.Y.) amerikai biokémikus, aki hozzájárult annak bizonyításához, hogy a gének meghatározzák bizonyos enzimek szerkezetét, vagy más módon szabályozzák az élőlények bizonyos kémiai folyamatait. Kutatásai segítettek megteremteni a molekuláris genetika területét, amiért 1958-ban (George Beadle-lel és Joshua Lederberggel együtt) megkapta az élettani vagy orvosi Nobel-díjat.
Tatum 1934-ben doktorált a Wisconsini Egyetemen. A Stanford Egyetem munkatársaként (1937-41) Tatum Beadle-lel együttműködve a következő elképzelések igazolására tett kísérletet: minden szervezetben minden biokémiai folyamatot végső soron gének irányítanak; mindezek a folyamatok felbonthatók önálló, egymást követő kémiai reakciók (útvonalak) sorozatára; minden reakciót valamilyen módon egyetlen gén irányít; és egyetlen gén mutációja csak a sejt azon képességének megváltozását eredményezi, hogy egyetlen kémiai reakciót hajtson végre.
A Stanfordon Tatum és Beadle röntgensugarakkal mutációkat idéztek elő a Neurospora crassa nevű rózsaszín kenyérpenész törzsében. Azt találták, hogy a mutánsok egy része elvesztette egy esszenciális aminosav vagy vitamin előállításának képességét. Tatum és Beadle ezután ezeket a törzseket a penészgomba normális törzseivel keresztezték, és megállapították, hogy az utódok recesszív tulajdonságként öröklik az anyagcsere-hibát, ezzel bizonyítva, hogy a mutációk valójában genetikai hibák. Kutatásuk megmutatta, hogy amikor egy genetikai mutáció bizonyíthatóan hatással van egy adott kémiai reakcióra, akkor a reakciót katalizáló enzim megváltozik vagy hiányzik. Így kimutatták, hogy minden gén valamilyen módon meghatározza egy adott enzim szerkezetét (az egy gén – egy enzim hipotézis).
A Yale Egyetem professzoraként (1945-48) Tatum sikeresen alkalmazta a mutációk előidézésére és a Neurosporában lejátszódó biokémiai folyamatok tanulmányozására szolgáló módszereit a baktériumokra. Lederberggel együtt felfedezte a genetikai rekombináció, vagyis a “szex” előfordulását a K-12 törzsű Escherichia coli baktériumok között. Nagyrészt az ő erőfeszítéseiknek köszönhetően váltak a baktériumok a sejtben zajló biokémiai folyamatok genetikai irányításával kapcsolatos információk elsődleges forrásává.
Tatum returned to Stanford in 1948 and joined the staff of the Rockefeller Institute for Medical Research (now Rockefeller University), New York City, in 1957.