Kary Mullis, voluit Kary Banks Mullis, (geboren 28 december 1944, Lenoir, North Carolina, VS – overleden 7 augustus 2019, Newport Beach, Californië), Amerikaans biochemicus, medebrenger van de Nobelprijs voor de Scheikunde 1993 voor zijn uitvinding van de polymerasekettingreactie (PCR), een eenvoudige techniek waarmee een specifiek stuk DNA in een paar uur miljarden keren kan worden gekopieerd.
Na in 1973 te zijn gepromoveerd in de biochemie aan de University of California, Berkeley, vervulde Mullis onderzoeksfuncties aan verschillende universiteiten. In 1979 trad hij in dienst bij Cetus Corp., een biotechnologiebedrijf in Californië, waar hij zijn prijswinnende onderzoek uitvoerde. Van 1986 tot 1988 was hij directeur moleculaire biologie bij Xytronyx, Inc. in San Diego, Californië; daarna werkte hij als freelance consultant.
Mullis ontwikkelde PCR in 1983. Eerdere methoden om een specifieke sequentie van DNA te verkrijgen in hoeveelheden die voldoende waren voor studie waren moeilijk, tijdrovend en duur. PCR maakt gebruik van vier ingrediënten: het te kopiëren dubbelstrengs DNA-segment, sjabloon-DNA genoemd; twee oligonucleotide-primers (korte segmenten enkelstrengs DNA, die elk complementair zijn aan een korte sequentie op een van de strengen van het sjabloon-DNA); nucleotiden, de chemische bouwstenen waaruit DNA is opgebouwd; en een polymerase-enzym dat het sjabloon-DNA kopieert door de vrije nucleotiden in de juiste volgorde samen te voegen. Deze ingrediënten worden verhit, waardoor het sjabloon-DNA zich in twee strengen scheidt. Het mengsel wordt afgekoeld, zodat de primers zich aan de complementaire plaatsen op de sjabloonstrengen kunnen hechten. Het polymerase kan dan beginnen met het kopiëren van de strengen van het sjabloon door nucleotiden toe te voegen aan het uiteinde van de primers, waardoor twee moleculen dubbelstrengs DNA ontstaan. Door deze cyclus te herhalen neemt de hoeveelheid DNA exponentieel toe: ongeveer 30 cycli, die elk slechts enkele minuten duren, produceren meer dan een miljard kopieën van de oorspronkelijke DNA-sequentie.
PCR heeft zeer brede toepassingen. In de medische diagnostiek maakte de techniek het mogelijk de veroorzaker van een bacteriële of virale infectie rechtstreeks te identificeren aan de hand van een zeer klein monster van genetisch materiaal; de techniek werd ook gebruikt om patiënten te screenen op genetische afwijkingen zoals sikkelcelanemie en Huntington’s chorea. Evolutiebiologen gebruikten PCR om minieme hoeveelheden DNA te bestuderen uit de fossiele resten van oude soorten en forensische wetenschappers gebruikten het om verdachten of slachtoffers van misdrijven te identificeren aan de hand van sporen bloed, sperma of haren die op een plaats delict waren achtergelaten. De techniek was ook een belangrijk hulpmiddel bij het sequencen van genen.