Penke Botond 1942. október 13-án született Beregszászon, 1965-ben végzett az ELTE biológia-kémia szakán. A diploma megszerzése után a szegedi József Attila Tudományegyetem Szerves Kémiai Tanszékén kezdett dolgozni gyakornokként, s itt folytatta tanulmányait is, így 1968-ban megszerezte az egyetemi doktori címet. 1973-tól adjunktusként folytatta munkáját a Szerves Kémiai Tanszéken, majd 1976-tól, mikor a kémia tudomány kandidátusa címet is megkapta a Magyar Tudományos Akadémiától, a Szent-Györgyi Albert Orvostudományi Egyetem Orvosi Vegytani Intézetében folytatta kutatásait docensként. 1990-től ugyanitt tanszékvezető egyetemi tanár. 2001-től az MTA levelező, 2007-től rendes tagja.

Kutatásai során a modern preparatív szerves kémia módszereinek alapos ismeretére tett szert, készségszinten elsajátította az analitikai és tisztítási metódusokat. Erőssége a polipeptidek, aminosavak szintézise és a fehérjék analitikai vizsgálata, fő kutatási területe a biológiailag aktív peptidek szintézise, valamint a neurodegeneráció és az Alzheimer-kór.