Der gebürtige Siegerländer Rosenthal hat nach seiner medizinischen Ausbildung an der Justus-Liebig-Universität Gießen und am Royal Free Hospital in London seine Expertise als Spezialist für Signalübertragung in Zellen erworben. Er habilitierte im Fach Pharmakologie und Toxikologie am Universitätsklinikum Rudolf Virchow in Berlin. Danach ging er als Heisenberg-Stipendiat an das Baylor College of Medicine in Houston, Texas. 1993 nahm er den Ruf auf den Lehrstuhl für Pharmakologie und Toxikologie der Justus-Liebig-Universität Gießen an. Seit 1998 hat er eine Professur am Universitätsklinikum Benjamin Franklin in Berlin (heute: Charité-Universitätsmedizin) inne. Zum Direktor des Leibniz-Instituts für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin wurde Rosenthal 1996 bestellt. Unter seiner Leitung entwickelte sich das FMP zu einer einzigartigen Einrichtung für grundlegende molekulare Fragestellungen im Vorfeld der Arzneimittelforschung. Seit vielen Jahren schon kooperieren FMP und MDC sehr erfolgreich miteinander. Diese bewährte Partnerschaft zwischen den beiden selbstständigen Zentren soll durch den Wechsel Rosenthals zum MDC weiter fortgesetzt werden.
Das Max-Delbrück-Centrum mit rund 800 Mitarbeitern wird als Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und zu 10 Prozent vom Land Berlin gefördert. Die Bundesmittel werden im Jahr 2009 voraussichtlich rund 60 Millionen Euro betragen. Die Wissenschaftler des MDC verbinden molekularbiologische Grundlagenforschung in den Bereichen Herz-Kreislauf und Stoffwechselerkrankungen, Krebs sowie Neurowissenschaften mit klinischer Forschung. Dabei arbeiten sie eng mit den Kliniken der Charité-Universitätsmedizin Berlin zusammen. Zur Förderung der klinischen Anwendung und praktischen Umsetzung der Forschungsergebnisse (Translation) hat das MDC zusammen mit der Charité ein Experimental and Clinical Research Center (ECRC) auf dem Campus Berlin-Buch gegründet.