Nasceu em 14 de dezembro de 1909, em Boulder, Colorado, E.U.A. Ele era o filho mais velho de Arthur Lawrie Tatum, professor de farmacologia na Universidade de Wisconsin Medical School, e Webb Mabel Tatum. Após a morte de sua mãe, seu pai se casou com a Celia Harriman.
Tatum foi educado na Universidade de Chicago e Wisconsin, tendo seu grau de licenciatura em Química em 1931, o seu grau de Mestre em Microbiologia em 1932 e seu Ph.D. Licenciatura em Bioquímica em 1934. grau de sua tese foi um o trabalho sobre a nutrição e metabolismo da bactéria que ele havia feito sob a direcção de Edwin Broun Fred e Harold William Peterson. Este trabalho, sem dúvida as bases de seu trabalho mais tarde com George Wells Beadle, que era para ganhar para seu livro, em 1958, o Prêmio Nobel em Fisiologia ou Medicina.
Depois de tirar seu diploma de médico, Tatum estudou por um ano na Universidade de Wisconsin e, em seguida, foi premiado com uma bolsa-Geral de Educação da Universidade de Utrecht, Holanda. Ele então se juntou ao Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Stanford, Califórnia, onde foi Pesquisador Associado desde 1937 até 1941, e Professor Assistente de 1941 até 1945. De 1945 até 1948 ele foi sucessivamente professor assistente de Botânica e professor de Microbiologia da Universidade de Yale. Em 1948 ele retornou à Universidade de Stanford, como professor de Biologia e depois se tornou professor de Bioquímica lá.Foi durante este período de sua vida e de trabalho na Universidade de Stanford que ele colaborou com George Wells Beadle, que foi professor de Biologia (Genética), na mesma Universidade até 1946.
Investigação Tatum tem se preocupado principalmente com a bioquímica, nutrição e genética de microorganismos e da mosca da fruta, Drosophila melanogaster. Durante a sua frutuosa colaboração com George Wells Beadle, ele assumiu o comando dos aspectos químicos de seu trabalho conjunto sobre a genética da cor dos olhos em Drosophila e, quando ele e Beadle decidiu abandonar seu trabalho em Drosophila e em vez de trabalhar com o fungo Neurospora crassa, Tatum foi quem descobriu que a biotina era necessário para o sucesso do cultivo deste fungo em simples meios orgânicos e inorgânicos, assim, desde que estes dois trabalhadores com o material genético necessário para que o trabalho que ganhou deles, juntamente com Joshua Lederberg, o Prêmio Nobel .
Em 1953, ele recebeu o Prêmio Remsen da American Chemical Society. Ele é membro do Comité Consultivo da Fundação Nacional e atuou em pesquisa painéis consultivos da Comissão Interamericana do Conselho Nacional de Pesquisa sobre o crescimento. Ele também atuou por 10 anos no Conselho Editorial do Journal of Biological Chemistry. He is now a member of the Editorial Board of Science and of Biochimica et Biophysica Acta . Ele foi um membro do Conselho Editorial da Ciência e da Biochimica et Biophysica Acta.
Tatum foi casado com a Viola Kantor. He has two daughters, Ele teve duas filhas, Margarida e Barbara, nascida a ele e sua primeira esposa, June Alton.
Edward Tatum morreu no dia 5 de novembro de 1975.
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