Η Μάρθα Κόουλς Τσέις (Martha Cowles Chase, 30 Νοεμβρίου 1927 – 8 Αυγούστου 2003), γνωστή και σαν Μάρθα Κ. Επστάιν (Martha C. Epstein), ήταν Αμερικανίδα γενετίστρια κυρίως γνωστή για τη συμμετοχή της στην ομάδα που το 1952 απέδειξε μέσω πειραμάτων ότι το DNA και όχι πρωτεΐνη είναι το γενετικό υλικό.
Γεννήθηκε το 1927 στο Κλίβελαντ Χάιτς του Οχάιο. Το 1950 έλαβε Μπάτσελορ από το Κολέγιο του Γούστερ και το 1964 διδακτορικό από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια.
Το 1952 σαν νεαρή εργαστηριακή βοηθός του Αμερικανού ειδικού στους φάγους Άλφρεντ Χέρσεϊ στο Εργαστήριο του Κολντ Σπρινγκ Χάρμπορ, της Νέας Υόρκης, έλαβε μέρος σε ένα από τα σημαντικότερα πειράματα του 20ου αιώνα στη βιολογία. Επινοημένο από τον Χέρσεϊ, το πείραμα των Χέρσεϊ και Τσέις, όπως είναι γνωστό, απέδειξε τις γενετικές ιδιότητες του DNA επί των πρωτεϊνών. Ιχνιθετόντας τους βακτηριοφάγους με ραδιενεργά ισότοπα, οι δύο επιστήμονες κατόρθωσαν να εντοπίσουν τις πρωτείνες και το DNA και να επιβεβαιώσουν ότι το δεύτερο είναι το μόριο της κληρονομικότητας.
Ο Χέρσεϊ και η Τσέις δημοσίευσαν τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους το 1952. Το πείραμα τους ενέπνευσε τον Αμερικανό ερευνητή Τζέιμς Γουάτσον, ο οποίος μαζί με το Βρετανό Φράνσις Κρικ κατανόησε τη δομή του DNA στο εργαστήριο Κάβεντις του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ το επόμενο έτος.
Ο Χέρσεϊ μοιράστηκε το Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής με τους Σαλβαδόρ Λούρια και Μαξ Ντελμπρούκ το 1969. Η Τσέις, ωστόσο, δεν έλαβε ποτέ ανάλογη διάκριση για τη συμβολή της. Συνέχισε να εργάζεται σαν βοηθός εργαστηρίου, αρχικά στο Εθνικό Εργαστήριο του Όακ Ριτζ στο Τενεσί και στη συνέχεια στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ έως ότου μετακόμισε στο Λος Άντζελες στα τέλη της δεκαετίας του 1950. Εκεί παντρεύτηκε το βιολόγο Ρίτσαρντ Έπστάιν. Μια σειρά προσωπικών ατυχιών τη δεκαετία του 1960 έθεσε τέλος στην επιστημονική της σταδιοδρομία. Για δεκαετίες υπέφερε από μια μορφή άνοιας που της στέρησε τη βραχυπρόθεσμη μνήμη της. Πέθανε στις 8 Αυγούστου 2003 από πνευμονία.