Diese Arbeit konzentriert sich auf praktische und theoretische Arbeiten zu QM/MM, metallvermittelter DNA und adaptiver Partitionierung. Der Theorieteil gibt einen Über- blick über die eingesetzten Methoden und die früheren Arbeiten zur Adaptive-Switching Methode. Abschnitt zwei und drei diskutieren praktische Simulationen von metallver- mittelter DNA auf Quanten-, QM/MM- und Molekularmechanikebene. Unter Verwendung der Blue-Moon-Ensemble-Methode werden pKa -Werte eines neuartigen Liganden berechnet. Unter Verwendung der Dynamic-Distance Methode wird eine metallvermittelte DNA-Doppelhelix durch eine Molekulardynamiksimulation untersucht. Abschnitt vier erweitert den zuvor vorgestellten Partitionierungsansatz, um eine adaptive Partitionierung und aufeinanderfolgende Schaltprozesse während einer Molekulardynamiksimulation zu ermöglichen. Das fünfte Kapitel behandelt die Implementierung der Methode in die Software CP2K.

This thesis focuses on practical and theoretical works regarding QM/MM, metal-mediated DNA and adaptive partitioning. The theory section gives an overview of the employed methods and the earlier works regarding the adaptive switching framework. Section two and three discuss practical simulations of metal-mediated DNA on the quantum, QM/MM and molecular mechanics levels. Using the blue-moon ensemble method, pKa values of a novel ligand are computed. Using a dynamic-distance method constraint, a metal mediated DNA double helix is studied by a molecular dynamics simulation. Section four extends the earlier presented partitioning approach to allow for adaptive partitioning and consecutive switching processes during a molecular dynamics simulation. The fifth chapter discusses the method’s implementation into the software CP2K.