Nach dem Studium der Geowissenschaften an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, hat Melanie dort eine Promotion zum Thema Mantel-Xenolithe des Harrat Uwayrid in Saudi-Arabien angeschlossen. Nach Stationen als Postdoktorandin am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart und an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen, hat sie 2007 als Kuratorin in der Mineralogischen Staatssammlung München angefangen und dort ihre Leidenschaft für die Öffentlichkeitsarbeit entwickelt. 2008 baute Melanie dort das Raman-Spektroskopie-Labor, das sie seitdem leitet und ein wichtiger Bestandteil ihrer Arbeit ist. Melanie arbeitet auch mit der ESA zusammen an mineralogischen Datenbanken für Weltraummissionen, Tests von portablen Ramangeräten für den Einsatz im Weltall und untersucht extraterrestrisches sowie Impaktmaterial. Das Labor unterstützt heute nicht nur geowissenschaftliche Forschungsprojekte, sondern auch Arbeiten aus der Medizin, Biologie und Anthropologie.

Neben der Forschung ist Melanie die Vermittlung wissenschaftlicher Erkenntnisse ein besonderes Anliegen. Als Oberkuratorin verantwortet sie unter anderem die Öffentlichkeitsarbeit des Museums Mineralogia, in dem sie neue Ausstellungen zu unterschiedlichen geowissenschaftlichen Themen konzipiert und diese teilweise mit Kunstausstellungen verbindet. So möchte sie die Faszination der Geowissenschaften einem breiten Publikum zugänglich machen. Besonders wichtig ist ihr, bereits bei Kindern und Jugendlichen die Begeisterung für Naturwissenschaften zu wecken, denn: „Man schützt nur, was man liebt und versteht.“ Diese Überzeugung prägt sowohl ihre Öffentlichkeitsarbeit als auch ihre Lehre. Durch Vorlesungen und Praktika möchte sie Studierenden ihre Leidenschaft für die Geowissenschaften vermitteln und zeigen, wie spannend die Erforschung unserer Erde und des Weltraums ist. Für ihr herausragendes Engagement in der Vermittlung der Geowissenschaften wurde Melanie in diesem Jahr mit der Doris-Schachner-Medaille der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft DMG ausgezeichnet. 

Auch darüber hinaus engagiert sich Melanie für die Geowissenschaften. Sie ist als Beirätin in der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft (DMG) und im Dachverband der Geowissenschaften (DVGeo) tätig. Darüber hinaus vertritt sie Deutschland als Sprecherin in der International Mineralogical Association (IMA) und hat derzeit den Gesamtvorsitz der IMA Commission on Museums inne. Als Mitbegründerin des Vereins MUC-Labs e. V. setzt sie sich außerdem für die Vernetzung Münchner Schülerlabore ein. Gemeinsam bringen dort Einrichtungen aus Geowissenschaften, Biologie, Physik und Chemie ihre Expertise in fachübergreifende Projekte für Kinder und Jugendliche ein. Auch Kunst- und Literaturwissenschaften werden gezielt eingebunden, um neue Zugänge zu naturwissenschaftlichen Themen zu schaffen. Mit ihrer Lehrtätigkeit am Munich Center for Geoastronomy (MCGA) der LMU München verbindet sie zudem ihre beiden großen Interessensgebiete: die Geowissenschaften und die Weltraumforschung.