Kary Mullis, i sin helhet Kary Banks Mullis, (född 28 december 1944 i Lenoir, North Carolina, USA – avliden 7 augusti 2019 i Newport Beach, Kalifornien), amerikansk biokemist, som tilldelades nobelpriset i kemi 1993 för sin uppfinning av polymerasekedjereaktionen (PCR), en enkel teknik som gör det möjligt att kopiera en specifik bit DNA miljarder gånger på några timmar.
Efter att ha doktorerat i biokemi vid University of California, Berkeley, 1973 hade Mullis forskartjänster vid olika universitet. År 1979 gick han till Cetus Corp, ett bioteknikföretag i Kalifornien, där han bedrev sin prisbelönta forskning. Från 1986 till 1988 var han chef för molekylärbiologi för Xytronyx, Inc. i San Diego, Kalifornien; därefter arbetade han som frilanskonsult.
Mullis utvecklade PCR 1983. Tidigare metoder för att få fram en specifik DNA-sekvens i tillräckliga mängder för studier var svåra, tidskrävande och dyra. PCR använder fyra ingredienser: det dubbelsträngade DNA-segmentet som ska kopieras, kallat mall-DNA, två oligonukleotidprimer (korta segment av enkelsträngat DNA som var och en är komplementär till en kort sekvens på en av strängarna i mall-DNA:t), nukleotider, de kemiska byggstenar som ingår i DNA, och ett polymerasenzym som kopierar mall-DNA:t genom att sammanfoga de fria nukleotiderna i rätt ordning. Dessa ingredienser värms upp, vilket gör att DNA-mallen separeras i två strängar. Blandningen kyls så att primrarna kan fästa vid de komplementära platserna på mallsträngarna. Polymeraset kan sedan börja kopiera mallsträngarna genom att lägga till nukleotider i slutet av primrarna, vilket ger två molekyler av dubbelsträngat DNA. Genom att upprepa denna cykel ökar mängden DNA exponentiellt: cirka 30 cykler, som var och en bara varar några minuter, kommer att producera mer än en miljard kopior av den ursprungliga DNA-sekvensen.
PCR har extremt breda användningsområden. Inom medicinsk diagnostik gjorde tekniken det möjligt att identifiera det orsakande agenset till en bakterie- eller virusinfektion direkt från ett mycket litet prov av genetiskt material; den användes också för att undersöka patienter för genetiska sjukdomar som sicklecellanemi och Huntingtons chorea. Evolutionsbiologer använde PCR för att studera små mängder DNA som tagits från fossila lämningar av gamla arter, och kriminaltekniker använde det för att identifiera brottsmisstänkta eller brottsoffer utifrån spår av blod, sperma eller hårstrån som lämnats på en brottsplats. Tekniken var också ett viktigt verktyg för gensekvensering.