Как использовать отсортированный список в качестве фильтра?

Во-первых, открытие файлов во многих случаях замедляется, поэтому цикл ACTG должен быть включен в файловый цикл. Во-вторых, Stdout работает медленнее, чем вы думаете, поэтому остановите print(onemake) и выведите напрямую в файл. Возможно, они должны улучшить скорость.

Несколько решений, все из которых обрабатывают суперпоследовательность и подпоследовательность параллельно, используя линейное время и постоянную память.

Используя ваш простой пример:

full = iter(range(1, 16))
skip = iter([3,5,6,8,10,11])

Решение 0: (тот, который я придумал последним, но должен был сделать первым)

s = next(skip, None)
for x in full:
    if x == s:
        s = next(skip, None)
    else:
        print(x)

Решение 1:

from heapq import merge
from itertools import groupby

for x, g in groupby(merge(full, skip)):
    if len(list(g)) == 1:
        print(x)

Решение 2:

for s in skip:
    for x in iter(full.__next__, s):
        print(x)
for x in full:
    print(x)

Решение 3:

from functools import partial

until = partial(iter, full.__next__)
for s in skip:
    for x in until(s):
        print(x)
for x in full:
    print(x)

Решение 4:

from itertools import takewhile

for s in skip:
    for x in takewhile(s.__ne__, full):
        print(x)
for x in full:
    print(x)

Вывод всех решений:

1
2
4
7
9
12
13
14
15

Решение 0 для вашей актуальной проблемы:

import csv
import itertools

with open('in.txt') as tsvfile:
    tsvreader = csv.reader(tsvfile, delimiter=' ')
    skip = next(tsvreader, [None])[0]
    for i in itertools.product('ACTG', repeat=18):
        oneKmer = ''.join(i)
        if oneKmer == skip:
            skip = next(tsvreader, [None])[0]
        else:
            print(oneKmer)

Небольшое изменение:

import csv
from itertools import product
from operator import itemgetter

with open('in.txt') as tsvfile:
    tsvreader = csv.reader(tsvfile, delimiter=' ')
    skips = map(itemgetter(0), tsvreader)
    skip = next(skips, None)
    for oneKmer in map(''.join, product('ACTG', repeat=18)):
        if oneKmer == skip:
            skip = next(skips, None)
        else:
            print(oneKmer)