С помощью Скалаза:
scala> import scalaz._
import scalaz._
scala> import Scalaz._
import Scalaz._
scala> def combine[A](xs: List[A]): List[List[A]] = {
| xs.replicate[List](xs.size).sequence
| }
combine: [A](xs: List[A])List[List[A]]
scala> combine(List('A', 'C', 'G'))
res47: List[List[Char]] = List(List(A, A, A), List(A, A, C), List(A, A, G), List
(A, C, A), List(A, C, C), List(A, C, G), List(A, G, A), List(A, G, C), List(A, G
, G), List(C, A, A), List(C, A, C), List(C, A, G), List(C, C, A), List(C, C, C),
List(C, C, G), List(C, G, A), List(C, G, C), List(C, G, G), List(G, A, A), List
(G, A, C), List(G, A, G), List(G, C, A), List(G, C, C), List(G, C, G), List(G, G
, A), List(G, G, C), List(G, G, G))