В 1969 году окончила Казахский государственный университет. Затем окончила аспирантуру Института молекулярной биологии АН СССР.
С 1973 года работала сначала младшим, затем старшим научным сотрудником Института ботаники АН КазССР.
С 1983 по 1989 год в Институте молекулярной биологии и биохимии АН КазССР и в 1990 году становится директором Института молекулярной биологии и биохимии им. М. А. Айтхожина НАН РК.
С 1999 по 2002 президент Национальной Академии наук Республики Казахстан.
В настоящий момент руководит Институтом молекулярной биологии и биохимии им. М. А. Айтхожина.Айтхожина — основатель молекулярной и медицинской генетики, этно- и палеогеномики, космической биологии и биотехнологии в Казахстане. Айтхожиной выполнен ряд основополагающих работ фундаментального и прикладного значения по структурно-функциональной организации геномов высших организмов (человек, растения), молекулярным механизмам возникновения и развития наследственных заболеваний человека, генодиагностике. По инициативе Айтхожиной в Казахстане созданы целевые научно-технические программы по биотехнологии и космической биологии. Айтхожиной впервые проведен молекулярно-генетический анализ мумифицированных материалов археологических раскопок кургана Берель на территории Восточно-Казахстанской области.