Edward L. Tatum, właściwie Edward Lawrie Tatum, (ur. 14 grudnia 1909 w Boulder, Colo, USA – zm. 5 listopada 1975 w Nowym Jorku), amerykański biochemik, który pomógł wykazać, że geny determinują strukturę poszczególnych enzymów lub w inny sposób działają regulując określone procesy chemiczne w organizmach żywych. Jego badania pomogły stworzyć dziedzinę genetyki molekularnej i przyniosły mu (wraz z George’em Beadle’em i Joshuą Lederbergiem) Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1958 r.
Tatum uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie Wisconsin w 1934 roku. Jako współpracownik naukowy na Uniwersytecie Stanforda (1937-41), Tatum współpracował z Beadle w próbie potwierdzenia następujących koncepcji: wszystkie procesy biochemiczne we wszystkich organizmach są ostatecznie kontrolowane przez geny; wszystkie te procesy są rozwiązywalne w serie indywidualnych sekwencyjnych reakcji chemicznych (ścieżki); każda reakcja jest w jakiś sposób kontrolowana przez pojedynczy gen; a mutacja pojedynczego genu powoduje tylko zmianę w zdolności komórki do przeprowadzenia pojedynczej reakcji chemicznej.
W Stanford, Tatum i Beadle wykorzystali promienie X do wywołania mutacji w szczepach różowej pleśni Neurospora crassa. Stwierdzili, że niektóre z mutantów utraciły zdolność do produkcji niezbędnego aminokwasu lub witaminy. Tatum i Beadle następnie skrzyżowali te szczepy z normalnymi szczepami pleśni i odkryli, że ich potomstwo odziedziczyło defekt metaboliczny jako cechę recesywną, udowadniając tym samym, że mutacje były w rzeczywistości defektami genetycznymi. Ich badania wykazały, że kiedy mutacja genetyczna może mieć wpływ na specyficzną reakcję chemiczną, enzym katalizujący tę reakcję zostanie zmieniony lub będzie go brakowało. Tym samym wykazali, że każdy gen w jakiś sposób determinuje strukturę konkretnego enzymu (hipoteza jeden gen-jeden enzym).
Jako profesor Uniwersytetu Yale (1945-48), Tatum z powodzeniem zastosował swoje metody wywoływania mutacji i badania procesów biochemicznych w Neurosporze do bakterii. Wraz z Lederbergiem odkrył występowanie rekombinacji genetycznej, czyli „seksu”, pomiędzy bakteriami Escherichia coli szczepu K-12. W dużej mierze dzięki ich wysiłkom bakterie stały się podstawowym źródłem informacji na temat genetycznej kontroli procesów biochemicznych w komórce.
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.