Hipermutacja somatyczna (SHM) to mechanizm, dzięki któremu układ odpornościowy przystosowuje się, aby rozpoznać antygeny, z którymi wcześniej nie miał do czynienia. Mechanizm ten jest dominującą metodą u ludzi i umożliwia komórkom układu odpornościowego różnicowanie ich receptorów poprzez promowanie mutacji w zmiennych regionach genów immunoglobulin. Regiony te tworzą miejsca wiązania przeciwciało-antygen i przyczyniają się do zdolności specyficzności każdego przeciwciała, umożliwiając rozpoznanie określonego antygenu.
Kiedy obcy antygen, taki jak drobnoustrój, wchodzi w kontakt z układem odpornościowym, limfocyty B rozpoznają go jako nieznany. Komórki B są następnie aktywowane i stymulowane do proliferacji. Podczas tej proliferacji DNA regionu zmiennego immunoglobuliny ulega transkrypcji i translacji z bardzo dużą szybkością, około 105-106 razy szybciej niż normalna mutacja. Ta hipermutacja somatyczna umożliwia szybką odpowiedź, która jest niezbędna dla sprawnego układu odpornościowego.
Uważa się, że hipermutację somatyczną uzyskuje się przez deaminację zasady cytozyny w DNA przez dezaminazę indukowaną aktywacją (AID), przekształcając ją z deoksycytydyny w deoksyuracyl i dając w wyniku nowy DNA. Ten nowy DNA zawiera niedopasowanie uracyl-guanina, ponieważ uracyl zwykle występuje w RNA, gdzie jest sparowany z adeniną, a guanina jest sparowana z cytozyną w DNA. Korekta tej mutacji następuje poprzez usunięcie przez enzym naprawczy DNA o wysokiej wierności, glikozylazę uracyl-DNA (UNG2), a następnie syntezę nowych nici DNA przez polimerazę DNA. Proces ten jest jednak podatny na błędy i może skutkować podstawieniem nieprawidłowych zasad nukleinowych w pierwotnym miejscu deaminacji lub w sąsiednich parach zasad. Tworzy to „gorący punkt”, który jest podatny na mutacje insercyjne i delecyjne.
Wyniki hipermutacji somatycznej są następnie transkrybowane i translowane, co skutkuje dużą liczbą limfocytów B, które niosą różne receptory i specyficzność, zgodnie z kodowaniem regionów hipermutowanych. Te komórki B z przeciwciałami, które wykazują największe powinowactwo do antygenu, który pierwotnie stymulował proliferację, różnicują się w komórki plazmatyczne, które wytworzą odpowiednie przeciwciało o określonym powinowactwie, a także w komórki B pamięci. Te zróżnicowanie i dojrzewanie powinowactwa umożliwią następnie układowi odpornościowemu wytworzenie większej i skuteczniejszej odpowiedzi, jeśli antygen zostanie napotkany w przyszłości.
Hipermutacja somatyczna zachodzi w poszczególnych komórkach układu odpornościowego, więc jest przenoszona tylko w obrębie tej jednej konkretnej linii komórkowej. Ponadto mutacje nie są przekazywane żadnemu potomstwu. Mogą jednak pojawić się problemy, ponieważ hipermutacja somatyczna obejmuje również komórki, które dokonują autoselekcji w stosunku do własnych komórek organizmu. W przypadku niepowodzenia tego procesu może dojść do wywołania odpowiedzi autoimmunologicznej.