By Barbara Pfeffer Billauer JD MA (Occ. Health) PhD — Nov 28, 2025

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Joshua Lederberg won the Nobel Prize for discovering that bacteria can mate and exchange genes through bacterial conjugation, sharing the prize with George Beadle and Edward Tatum. Tatum had hired Esther as his teaching assistant, where she was instrumental in Tatum’s success; however, her own work was consigned to oblivion, at least in terms of recognition.  Among her discoveries, Esther isolated the Lambda phage, a bacteriophage that infects E. coli, a discovery crucial to modern understanding of gene regulation and DNA replication and instrumental in developing genetic engineering tools. The lambda phage is also an important vector for delivering gene therapy for bacterial infections, and is currently being investigated as a treatment vector for cancer.

Despite these and other stellar discoveries, and unlike other co-Nobelist spouses, like Mme. Curie and Gerti Corie, Esther’s career and discoveries were eclipsed by her husband’s.    

 Never offered a tenured teaching spot, textbooks either ignore her work or attribute her accomplishments to her husband. Even as the role of women became more recognized, hers was downplayed. And yet, without her contribution to the field of genetics, modern medicine would have been short-changed.

The seeds and shoots

Born into an impoverished Orthodox Jewish household in 1922, Esther Miriam Zimmer learned Hebrew as a child and parlayed her knowledge into conducting the family Passover Seder (services), to the delight of her grandfather. Her father, David Zimmer, immigrated to the US, settling in the Bronx, where he ran a print shop.

Science was not on her radar then, and she initially considered studying French or literature before switching to biochemistry, against the advice of her teachers, who felt that, other than in botany, women struggled to get careers in the sciences (likely because of the pioneering work of Nobel laureate Barbara McClintock). Esther graduated from Hunter College, a pre-eminent women’s college of the day (which also graduated Nobel Laureates Rosalyn Sussman Yallow and Gertrude Elion), before winning a fellowship at Stanford University, where she earned a Master’s Degree in genetics. The fellowship was financially negligible, so, occasionally forced to eat frogs‘ legs left over from laboratory dissections, she supplemented her income with free accommodation in exchange for washing her landlady’s clothes.

The Discoveries Begin

While at Stanford, she met her husband-to-be when he wrote to ask her about her work on the red bread mold Neospora crassa, researchhe later capitalized on. In fact, her seminal paper on the topic is heralded on his website. She married Joshua and followed him to the University of Wisconsin, where he was appointed to the faculty. There, Esther began her doctorate, which she earned in 1950, supported by a United States Public Health Service Fellowship.  It was there that Esther discovered the lambda phage and the E. coli fertility factor. This F-factor, the first plasmid discovered, is a bacterial DNA sequence that fosters gene transfer to other bacteria, a process called conjugation.  

At Wisconsin, she worked and published with Joshua on various projects, including the genetic mechanisms of specialized transduction, which later earned him the Nobel Prize. Jointly, they devised the first successful implementation of replica plating, which addresses the problem of reproducing bacterial colonies en masse, and is used to isolate and analyze bacterial mutants and track antibiotic resistance. Biographer Rebecca Ferrell believes that Esther invented the replica plating technique, inspired by her father’s printing press, which involved pressing a plate of bacterial colonies onto sterile velvet, then stamping them onto plates of different media, depending on the traits the researcher wished to observe.  In 1956, the pair were honored by the Society of Illinois Bacteriologists with the Pasteur Medal for this and other work.

Sentenced to Anonymity 

When Joshua returned to Stanford as head of the genetics department in 1959, Esther came along. Women faculty at Stanford were a rarity in those days, and Esther, along with two other women, had to petition the dean for greater representation. Eventually, she was appointed research associate professor, an untenured spot, and then senior scientist. After she and Joshua divorced, things got worse. In 1974, she was essentially demoted to a short-term, renewable adjunct professorship, dependent on her securing grant funding. 

Some accounts suggest that after her foundational discoveries of the F factor and the lambda phage, Joshua stopped her from conducting additional follow-up experiments. By the time he won the Nobel Prize in 1958, the research centers that recruited him saw Esther as his wife and research assistant rather than an independent scientist, and, slowly, he, too, began to marginalize her. 

The Matilda Effect

“What  [Esther] Lederberg did was spend decades investigating the way micro-organisms share genetic material, trailblazing work at a time when scientists had little sense of what DNA was. So did her first husband…Yet far more people have heard of him than of her, a disparity that some experts attribute to a phenomenon known as the Matilda Effect. … the bias that has led to female researchers being “ignored, denied credit or otherwise dropped from sight” throughout history.”  

-Katy Steinmetz, Time Magazine

Esther cast Joshua’s early efforts to stymie her research in a more benign light, but hard evidence of discrimination against her persisted. In 1966, she was excluded from writing a chapter in Phage and the Origins of Molecular Biology, a commemoration of molecular biology. According to the science historian Pnina Abir-Am, her exclusion was „incomprehensible“ because of her important discoveries in bacteriophage genetics. 

Esther’s contributions were also overlooked by the Nobel committee. Instead, the credit for this and other discoveries, notably her replica plating, is given to her famous husband, or, at best, to Dr. and Mrs. Lederberg. In this respect, Esther is likened to Lise Meitner and Rosalind Franklin.

Postumous Post Script

By the time of her death, Stanford had engaged in some corrective history, elevating her posthumously to the rank of Professor emeritus and noting her role as director of the Plasmid Reference Center at Stanford Medical School, which she ran from 1976 to 1986.

“STANFORD, Calif. – Esther Miriam Zimmer Lederberg, PhD, professor emeritus of microbiology and immunology at the Stanford University School of Medicine, whose more than half-century of studies opened the door for some fundamental discoveries in microbial genetics.”

And yet, she was revered by her colleagues:

„She was one of the great pioneers in bacterial genetics. Experimentally and methodologically, she was a genius in the lab.“  –  Stanley Falkow, PhD, Professor in Cancer Research.

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Joshua Lederberg erhielt den Nobelpreis für seine Entdeckung, dass Bakterien sich durch bakterielle Konjugation paaren und Gene austauschen können, und teilte sich den Preis mit George Beadle und Edward Tatum. Tatum hatte Esther als seine Lehrassistentin eingestellt, wo sie maßgeblich zu Tatums Erfolg beitrug; ihre eigene Arbeit geriet jedoch in Vergessenheit, zumindest was die Anerkennung betraf. Zu ihren Entdeckungen gehörte die Isolierung des Lambda-Phagen, eines Bakteriophagen, der E. coli infiziert. Diese Entdeckung war entscheidend für das moderne Verständnis der Genregulation und DNA-Replikation und spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Werkzeugen für die Gentechnik. Der Lambda-Phage ist auch ein wichtiger Vektor für die Gentherapie bei bakteriellen Infektionen und wird derzeit als Behandlungsvektor für Krebserkrankungen untersucht.

Trotz dieser und anderer herausragender Entdeckungen und im Gegensatz zu anderen Ehepartnern von Nobelpreisträgern, wie Mme. Curie und Gerti Corie, wurden Esthers Karriere und Entdeckungen von denen ihres Mannes überschattet. 

Sie erhielt nie eine Festanstellung als Lehrerin, und in Lehrbüchern wird ihre Arbeit entweder ignoriert oder ihren Erfolgen werden ihrem Ehemann zugeschrieben. Selbst als die Rolle der Frau mehr Anerkennung fand, wurde ihre Rolle heruntergespielt. Und doch wäre die moderne Medizin ohne ihren Beitrag auf dem Gebiet der Genetik um einiges ärmer.

Die Samen und Triebe

Esther Miriam Zimmer wurde 1922 in eine arme orthodoxe jüdische Familie geboren. Als Kind lernte sie Hebräisch und nutzte ihre Kenntnisse, um zur Freude ihres Großvaters das Passahfest (Seder) der Familie zu leiten. Ihr Vater, David Zimmer, wanderte in die USA aus und ließ sich in der Bronx nieder, wo er eine Druckerei betrieb.

Wissenschaft stand damals noch nicht auf ihrem Radar, und sie erwog zunächst, Französisch oder Literatur zu studieren, bevor sie gegen den Rat ihrer Lehrer, die der Meinung waren, dass Frauen außer in der Botanik nur schwer eine Karriere in den Naturwissenschaften machen könnten (wahrscheinlich aufgrund der Pionierarbeit der Nobelpreisträgerin Barbara McClintock), zur Biochemie wechselte. Esther absolvierte das Hunter College, eine damals renommierte Frauenhochschule (die auch die Nobelpreisträgerinnen Rosalyn Sussman Yallow und Gertrude Elion hervorbrachte),bevor sie ein Stipendium an der Stanford University erhielt, wo sie einen Master-Abschluss in Genetik erwarb. Das Stipendium war finanziell kaum der Rede wert, sodass sie gelegentlich gezwungen war, die von Laborsektionen übrig gebliebenen Froschschenkel zu essen. Sie ergänzte ihr Einkommen durch kostenlose Unterkunft im Austausch gegen das Waschen der Kleidung ihrer Vermieterin.

Die Entdeckungen beginnen

Während ihrer Zeit in Stanford lernte sie ihren zukünftigen Ehemann kennen, als er ihr einen Brief schrieb, um sie nach ihrer Arbeit über den roten Brotschimmel Neospora crassa zu fragen, eine Forschung, aus der er später Kapital schlug. Tatsächlich wird ihre bahnbrechende Arbeit zu diesem Thema auf seiner Website gewürdigt. Sie heiratete Joshua und folgte ihm an die University of Wisconsin, wo er eine Professur erhielt. Dort begann Esther ihre Promotion, die sie 1950 mit Unterstützung eines Stipendiums des United States Public Health Service abschloss. Dort entdeckte Esther den Lambda-Phagen und den E. coli Fertilitätsfaktor. Dieser F-Faktor, das erste entdeckte Plasmid, ist eine bakterielle DNA-Sequenz, die den Gentransfer zu anderen Bakterien fördert, ein Prozess, der als Konjugation bezeichnet wird. 

In Wisconsin arbeitete sie mit Joshua an verschiedenen Projekten und veröffentlichte gemeinsam mit ihm, darunter über die genetischen Mechanismen der spezialisierten Transduktion, für die er später den Nobelpreis erhielt. Gemeinsam entwickelten sie die erste erfolgreiche Umsetzung der Replikationsplattierung, die das Problem der Reproduktion von Bakterienkolonien in großer Zahl löst und zur Isolierung und Analyse von Bakterienmutanten sowie zur Verfolgung von Antibiotikaresistenzen eingesetzt wird. Die Biografin Rebecca Ferrell glaubt, dass Esther die Replikationsplattierungstechnik erfunden hat, inspiriert durch die Druckerpresse ihres Vaters, bei der eine Platte mit Bakterienkolonien auf sterilen Samt gepresst und dann auf Platten mit unterschiedlichen Medien gestempelt wurde, je nachdem, welche Eigenschaften der Forscher beobachten wollte. 1956 wurden die beiden von der Society of Illinois Bacteriologists für diese und andere Arbeiten mit der Pasteur-Medaille ausgezeichnet.

Zur Anonymität verurteilt 

Als Joshua 1959 als Leiter der Genetikabteilung nach Stanford zurückkehrte, kam Esther mit. Weibliche Lehrkräfte waren damals an der Stanford University eine Seltenheit, und Esther musste zusammen mit zwei anderen Frauen beim Dekan eine Petition für eine stärkere Vertretung einreichen. Schließlich wurde sie zur Forschungsprofessorin ohne Festanstellung und dann zur leitenden Wissenschaftlerin ernannt. Nach ihrer Scheidung von Joshua verschlechterte sich ihre Lage. 1974 wurde sie praktisch zu einer befristeten, verlängerbaren Nebenprofessur degradiert, die davon abhängig war, dass sie Fördermittel einwerben konnte. 

Einigen Berichten zufolge hinderte Joshua sie nach ihren grundlegenden Entdeckungen des F-Faktors und des Lambda-Phagen daran, weitere Folgeexperimente durchzuführen. Als er 1958 den Nobelpreis erhielt, sahen die Forschungszentren, die ihn eingestellt hatten, Esther eher als seine Frau und Forschungsassistentin denn als unabhängige Wissenschaftlerin, und langsam begann auch er, sie an den Rand zu drängen. 

Der Matilda-Effekt

„Was [Esther] Lederberg tat, war, jahrzehntelang zu untersuchen, wie Mikroorganismen genetisches Material austauschen – eine bahnbrechende Arbeit zu einer Zeit, als Wissenschaftler noch kaum eine Vorstellung davon hatten, was DNA eigentlich ist. Das Gleiche tat auch ihr erster Ehemann … Dennoch haben weit mehr Menschen von ihm gehört als von ihr, eine Diskrepanz, die einige Experten auf ein Phänomen zurückführen, das als Matilda-Effekt bekannt ist. … die Voreingenommenheit, die dazu geführt hat, dass Forscherinnen im Laufe der Geschichte „ignoriert, nicht gewürdigt oder anderweitig aus dem Blickfeld geraten“ sind. 

– Katy Steinmetz, Time Magazine

Esther stellte Joshuas frühe Bemühungen, ihre Forschung zu behindern, in einem milderen Licht dar, aber es gab weiterhin eindeutige Beweise für die Diskriminierung ihr gegenüber. 1966 wurde sie davon ausgeschlossen, ein Kapitel in „Phage and the Origins of Molecular Biology“ (Phagen und die Ursprünge der Molekularbiologie) zu schreiben, einer Würdigung der Molekularbiologie. Laut der Wissenschaftshistorikerin Pnina Abir-Am war ihr Ausschluss aufgrund ihrer wichtigen Entdeckungen in der Bakteriophagen-Genetik „unverständlich“.

Esthers Beiträge wurden auch vom Nobelkomitee übersehen. Stattdessen wird die Anerkennung für diese und andere Entdeckungen, insbesondere ihre Replikationsplatten, ihrem berühmten Ehemann oder bestenfalls Dr. und Mrs. Lederberg zugeschrieben. In dieser Hinsicht wird Esther mit Lise Meitner und Rosalind Franklin verglichen.

Posthumer Nachtrag

Zum Zeitpunkt ihres Todes hatte Stanford einige historische Korrekturen vorgenommen und sie posthum in den Rang einer emeritierten Professorin erhoben und ihre Rolle als Direktorin des Plasmid Reference Center an der Stanford Medical School gewürdigt, das sie von 1976 bis 1986 leitete.

„STANFORD, Kalifornien – Esther Miriam Zimmer Lederberg, PhD, emeritierte Professorin für Mikrobiologie und Immunologie an der Stanford University School of Medicine, deren mehr als ein halbes Jahrhundert währende Studien den Weg für einige grundlegende Entdeckungen in der Mikrobengenetik ebneten.“

Und doch wurde sie von ihren Kollegen verehrt:

„Sie war eine der großen Pionierinnen der Bakteriengenetik. Experimentell und methodisch war sie ein Genie im Labor.“ –  Stanley Falkow, PhD, Professor für Krebsforschung.

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