Hans Krebs naquit le 25 août 1900 à Hildesheim (Basse-Saxe, Allemagne), dans une famille israélite ; son père était chirurgien. Après des études de médecine commencées à Göttingen, il choisit à dix-neuf ans de se diriger vers la recherche. En 1923, il devient collaborateur bénévole dans le laboratoire d'anatomie d'E. Fischer, à Fribourg. Sa première publication est une étude cytochimique. Elle lui donne l'occasion de rencontrer Frantz Knoop (1875-1946) qui venait de découvrir la β-oxydation des acides gras.
Ayant achevé ses études par un stage à l'hôpital de la Charité à Berlin, Krebs obtient, en 1925, un poste d'assistant de recherche au Kaiser Wilhem Institüt de Berlin-Dahlem, dirigé par Otto Warburg, grand chercheur qui influença fortement le jeune Krebs. Il s'y trouve entouré d'une pléiade de futurs Prix Nobel : O. Meyerhof (1923), O. Warburg lui-même (1931), F. Lipman (1953), S. Ochoa (1959). Warburg lance Krebs sur une étude du métabolisme des substances azotées dans les tumeurs cancéreuses, ce qui le force progressivement à maîtriser la préparation des tranches de tissus conservées in vitro, l'emploi du « respiromètre de Warburg », l'utilisation des poisons métaboliques, etc. Il restera fidèle à ces techniques tout au long de sa carrière scientifique. De 1926 à 1930, Krebs acquiert, par ses publications, une notoriété internationale ; cependant son contrat d'assistant ne sera pas renouvelé, ce qui le laisse mortifié.
Krebs obtient alors un poste d'assistant de médecine dans le service du professeur S. Thannahauser à l'université de Fribourg : là aussi travaillent de futurs « Nobel » : H. Spemann (1935), G. de Hevesy (1943), H. Staudinger (1953). Avec son premier élève, Kurt Hanseleit, Krebs se propose d'élucider la voie de biosynthèse de l'urée dans les tissus animaux : c'était la première fois qu'un biochimiste s'attaquait à une voie anabolique au lieu d'une voie catabolique (Meyerhof, par exemple, venait de décrire le catabolisme glucidique, donc la glycolyse […]
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