Kary Mullis, celým jménem Kary Banks Mullis, (narozen 28. prosince 1944, Lenoir, Severní Karolína, USA – zemřel 7. srpna 2019, Newport Beach, Kalifornie), americký biochemik, nositel Nobelovy ceny za chemii za rok 1993 za vynález polymerázové řetězové reakce (PCR), jednoduché techniky, která umožňuje během několika hodin miliardkrát zkopírovat určitý úsek DNA.
Po získání doktorátu z biochemie na Kalifornské univerzitě v Berkeley v roce 1973 zastával Mullis výzkumná místa na různých univerzitách. V roce 1979 nastoupil do kalifornské biotechnologické firmy Cetus Corp., kde prováděl svůj oceňovaný výzkum. V letech 1986-1988 byl ředitelem molekulární biologie společnosti Xytronyx, Inc. v kalifornském San Diegu; poté pracoval jako nezávislý konzultant.
Mullis v roce 1983 vyvinul PCR. Dřívější metody pro získání specifické sekvence DNA v množství dostatečném pro studium byly obtížné, časově náročné a drahé. PCR používá čtyři složky: dvouřetězcový úsek DNA, který má být zkopírován, nazývaný templátová DNA; dva oligonukleotidové primery (krátké úseky jednořetězcové DNA, z nichž každý je komplementární ke krátké sekvenci na jednom z vláken templátové DNA); nukleotidy, chemické stavební kameny tvořící DNA; a enzym polymerázu, který kopíruje templátovou DNA spojováním volných nukleotidů ve správném pořadí. Tyto složky se zahřejí, čímž se templátová DNA rozdělí na dvě vlákna. Směs se ochladí, což umožní primerům připojit se ke komplementárním místům na templátových vláknech. Polymeráza pak může začít kopírovat templátová vlákna přidáním nukleotidů na konec primerů, čímž vzniknou dvě molekuly dvouřetězcové DNA. Opakováním tohoto cyklu se množství DNA exponenciálně zvyšuje: přibližně 30 cyklů, z nichž každý trvá jen několik minut, vytvoří více než miliardu kopií původní sekvence DNA.
PCR má mimořádně široké využití. V lékařské diagnostice tato technika umožnila identifikovat původce bakteriální nebo virové infekce přímo z velmi malého vzorku genetického materiálu; byla také použita k vyšetření pacientů na genetické poruchy, jako je srpkovitá anémie a Huntingtonova chorea. Evoluční biologové používali PCR ke studiu nepatrných množství DNA získaných z fosilních pozůstatků dávných druhů a forenzní vědci ji používali k identifikaci podezřelých nebo obětí trestných činů ze stop krve, spermatu nebo pramenů vlasů zanechaných na místě činu. Tato technika byla také důležitým nástrojem při sekvenování genů.