Bij de junioren stond Paternoster in 2017 op het podium bij zowel het EK als het WK op de weg en op de baan werd ze vier maal wereldkampioene en acht maal Europees kampioene, waaronder in de individuele achtervolging in een wereldrecordtijd van 2:20,927. Bij de elite werd ze Europees kampioene in 2017 in Berlijn op de ploegenachtervolging, samen met Elisa Balsamo, Silvia Valsecchi en Tatiana Guderzo. Ze won twee maal brons tijdens de Wereldkampioenschappen baanwielrennen 2018 in Apeldoorn, op de ploegentijdrit en de koppelkoers, met Maria Giulia Confalonieri.