Edward L. Tatum, i sin helhet Edward Lawrie Tatum, (född 14 december 1909 i Boulder, Colo, USA – död 5 november 1975 i New York, NY), amerikansk biokemist som bidrog till att visa att gener bestämmer strukturen för vissa enzymer eller på annat sätt agerar genom att reglera specifika kemiska processer i levande organismer. Hans forskning bidrog till att skapa området molekylär genetik och gav honom (tillsammans med George Beadle och Joshua Lederberg) Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1958.
Tatum doktorerade vid University of Wisconsin 1934. Som forskarassistent vid Stanford University (1937-41) samarbetade Tatum med Beadle i ett försök att bekräfta följande begrepp: alla biokemiska processer i alla organismer styrs i slutändan av gener; alla dessa processer kan upplösas i serier av enskilda sekventiella kemiska reaktioner (pathways); varje reaktion styrs på något sätt av en enskild gen; och mutationen av en enskild gen resulterar endast i en förändring av cellens förmåga att utföra en enskild kemisk reaktion.
I Stanford använde Tatum och Beadle röntgenstrålar för att framkalla mutationer i stammar av den rosa brödformen Neurospora crassa. De fann att vissa av mutanterna förlorade förmågan att producera en essentiell aminosyra eller vitamin. Tatum och Beadle korsade sedan dessa stammar med normala stammar av mögelsvampen och fann att deras avkomma ärvde det metaboliska felet som ett recessivt drag, vilket bevisade att mutationerna faktiskt var genetiska defekter. Deras forskning visade att när en genetisk mutation kan visas påverka en specifik kemisk reaktion kommer det enzym som katalyserar reaktionen att förändras eller saknas. Därmed visade de att varje gen på något sätt bestämmer strukturen hos ett specifikt enzym (hypotesen om en gen och ett enzym).
Som professor vid Yale University (1945-48) tillämpade Tatum framgångsrikt sina metoder för att framkalla mutationer och studera biokemiska processer i Neurospora på bakterier. Tillsammans med Lederberg upptäckte han förekomsten av genetisk rekombination, eller ”sex”, mellan Escherichia coli-bakterier av K-12-stammen. Till stor del på grund av deras insatser blev bakterier den främsta källan till information om den genetiska kontrollen av biokemiska processer i cellen.
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.