Der Fokus von Maria-Elena Torres-Padillas Forschung liegt vor allem auf epigenetischen Prinzipien, also auf jenen zellulären Prozessen, die die Aktivität von Genen beeinflussen. Sie hat die Rolle von Histonen, einer Klasse von Kernproteinen bei der Zelldifferenzierung, und weitere regulatorische Prozesse aufgeklärt. Ihre Erkenntnisse haben das Verständnis der Totipotenz – der Fähigkeit von Zellen, einen vollständigen Organismus zu bilden – erheblich erweitert. Von Bedeutung kann ihre Forschung vor allem für Zellersatztherapien sein. Um damit kranke durch gesunde Zellen ersetzen zu können, muss erforscht werden, wie neue Zellen erzeugt werden können. Maria-Elena Torres-Padilla beschäftigt sich in diesem Kontext mit dem Ansatz der Reprogrammierung von Zellen. Ihre Arbeitsgruppe kombiniert hochauflösende Mikroskopie mit Ansätzen der Genomik, um an frühen Embryonen und Stammzellmodellen die epigenetischen Prinzipien zu untersuchen, die der zellulären Reprogrammierung zugrunde liegen.
Maria-Elena Torres-Padilla studierte Biologie an der Faculty of Sciences des National Autonomous University of Mexico (UNAM) in Mexiko-Stadt. Nach einem PhD an der Universität Paris V/Frankreich folgten Forschungsaufenthalte an den Universitäten in Kalifornien/USA (2001), Cambridge/UK (2002 – 2006) und in Illkirch-Graffenstaden/Frankreich. Am dortigen Developmental Biology and Stem Cell Department des Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC) fungierte sie nach Stationen als Senior Wissenschaftlerin (2006 – 2008), Forschungsgruppenleiterin (2009) zwischen 2010 und 2012 als stellvertretende Direktorin. 2016 folgte sie dem Ruf auf die Professur für Stammzellbiologie an der Fakultät für Biologie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und ist seitdem zusätzlich Direktorin am Institut für Epigenetik und Stammzellen des Helmholtz Zentrums München. 2020 bzw. 2021 wurde sie am Helmholtz Zentrum München zusätzlich Direktorin am Helmholtz Pioneer Campus sowie am Stem Cell Center. Neben diesen Tätigkeiten ist sie außerdem Mitglied diverser wissenschaftlicher Gesellschaften und Gremien – etwa dem wissenschaftlichen Beirat des Centre for Integrative Genomics der University of Lausanne (UNIL)/Schweiz (seit 2023), dem Centre for Molecular Biology Severo Ochoa in Madrid/Spanien (seit 2022) oder dem UK Dementia Research Institute am Imperial College London/UK (seit 2021). Darüber hinaus ist sie seit 2015 Mitglied in der European Molecular Biology Organization (EMBO), seit 2021 in der Academia Europea und seit 2023 in der Latin American Academy of Sciences (ACAL). Im gleichen Jahr nahm sie die Leopoldina in die Sektion Humangenetik und Molekulare Medizin auf.
Mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis erhält Maria-Elena Torres-Padilla nun den wichtigsten Forschungsförderungspreis in Deutschland. Der von der DFG vergebene Preis würdigt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Wissenschaftsgebiete. Das Preisgeld von je 2,5 Millionen Euro können sie bis zu sieben Jahre lang für ihre künftige Forschung verwenden. Unter den bisherigen Preisträgerinnen und Preisträgern finden sich zahlreiche Leopoldina-Mitglieder. 2025 erhalten neben Maria-Elena Torres-Padilla auch die Akademie-Mitglieder Hannes Leitgeb, Volker Haucke und Daniel Rückert einen Leibniz-Preis.