医学训练与分子遗传学
布伦纳在南非金山大学学习医学和科学，随后到牛津大学研究细菌对噬菌体的抗性。1956年底，他迁往英国剑桥，进入医学研究理事会的研究环境，长期与弗朗西斯·克里克讨论遗传密码等问题。
参考：[1]
选择秀丽隐杆线虫
布伦纳希望找到结构较简单、适合分析发育与神经系统的动物，于是在剑桥的研究工作中建立秀丽隐杆线虫体系。线虫的遗传分析使研究者能够把基因变化与细胞分裂、器官形成等发育过程联系起来。
共同成果与后续研究
2002年，布伦纳与苏尔斯顿、霍维茨共同因器官发育和程序性细胞死亡的遗传调控研究获奖。他也曾领导英国医学研究理事会分子生物学实验室，后来继续参与基因组研究和新的测序技术探索。