diff --git a/src/game/genetics/amino-acid.hpp b/src/game/genetics/amino-acid.hpp
new file mode 100644
index 0000000..123e321
--- /dev/null
+++ b/src/game/genetics/amino-acid.hpp
@@ -0,0 +1,54 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2020 Christopher J. Howard
+ *
+ * This file is part of Antkeeper source code.
+ *
+ * Antkeeper source code is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * Antkeeper source code is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Antkeeper source code. If not, see .
+ */
+
+#ifndef ANTKEEPER_GENETICS_AMINO_ACID_HPP
+#define ANTKEEPER_GENETICS_AMINO_ACID_HPP
+
+#include
+
+namespace genetics {
+namespace amino_acid {
+
+/**
+ * Scores two amino acids using a substitution matrix.
+ *
+ * @param a IUPAC amino acid code of first amino acid.
+ * @param b IUPAC amino acid code of second amino acid.
+ * @param matrix Substitution matrix.
+ * @return Score of the two amino acids.
+ */
+template
+typename std::remove_all_extents::type score(char a, char b, const Matrix& matrix);
+
+template
+typename std::remove_all_extents::type score(char a, char b, const Matrix& matrix)
+{
+ int i = (a < 'A' || a > 'Z') ? ((a == '*') ? 26 : -1) : a - 'A';
+ int j = (b < 'A' || b > 'Z') ? ((b == '*') ? 26 : -1) : b - 'A';
+
+ if (i < 0 || j < 0)
+ return 0;
+
+ return matrix[i][j];
+}
+
+} // namspace amino_acid
+} // namespace genetics
+
+#endif // ANTKEEPER_GENETICS_AMINO_ACID_HPP
diff --git a/src/game/genetics/genetics.hpp b/src/game/genetics/genetics.hpp
index e4a7a78..3f84fea 100644
--- a/src/game/genetics/genetics.hpp
+++ b/src/game/genetics/genetics.hpp
@@ -20,9 +20,12 @@
#ifndef ANTKEEPER_GENETICS_HPP
#define ANTKEEPER_GENETICS_HPP
+#include "amino-acid.hpp"
#include "base.hpp"
#include "codon.hpp"
+#include "matrix.hpp"
#include "protein.hpp"
#include "sequence.hpp"
+#include "translation-table.hpp"
#endif // ANTKEEPER_GENETICS_HPP
diff --git a/src/game/genetics/matrix.hpp b/src/game/genetics/matrix.hpp
new file mode 100644
index 0000000..933cdcf
--- /dev/null
+++ b/src/game/genetics/matrix.hpp
@@ -0,0 +1,105 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2020 Christopher J. Howard
+ *
+ * This file is part of Antkeeper source code.
+ *
+ * Antkeeper source code is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * Antkeeper source code is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Antkeeper source code. If not, see .
+ */
+
+#ifndef ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP
+#define ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP
+
+namespace genetics {
+namespace matrix {
+
+/**
+ * BLOSUM62 substitution matrix.
+ *
+ * @see ftp://ftp.ncbi.nih.gov/blast/matrices/
+ */
+template
+constexpr T blosum62[27][27] =
+{
+ // A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z *
+ { 4, -2, 0, -2, -1, -2, 0, -2, -1, 0, -1, -1, -1, -2, 0, -1, -1, -1, 1, 0, 0, 0, -3, 0, -2, -1, -4 }, // A
+ { -2, 4, -3, 4, 1, -3, -1, 0, -3, 0, 0, -4, -3, 3, 0, -2, 0, -1, 0, -1, 0, -3, -4, -1, -3, 1, -4 }, // B
+ { 0, -3, 9, -3, -4, -2, -3, -3, -1, 0, -3, -1, -1, -3, 0, -3, -3, -3, -1, -1, 0, -1, -2, -2, -2, -3, -4 }, // C
+ { -2, 4, -3, 6, 2, -3, -1, -1, -3, 0, -1, -4, -3, 1, 0, -1, 0, -2, 0, -1, 0, -3, -4, -1, -3, 1, -4 }, // D
+ { -1, 1, -4, 2, 5, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -3, -2, 0, 0, -1, 2, 0, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 4, -4 }, // E
+ { -2, -3, -2, -3, -3, 6, -3, -1, 0, 0, -3, 0, 0, -3, 0, -4, -3, -3, -2, -2, 0, -1, 1, -1, 3, -3, -4 }, // F
+ { 0, -1, -3, -1, -2, -3, 6, -2, -4, 0, -2, -4, -3, 0, 0, -2, -2, -2, 0, -2, 0, -3, -2, -1, -3, -2, -4 }, // G
+ { -2, 0, -3, -1, 0, -1, -2, 8, -3, 0, -1, -3, -2, 1, 0, -2, 0, 0, -1, -2, 0, -3, -2, -1, 2, 0, -4 }, // H
+ { -1, -3, -1, -3, -3, 0, -4, -3, 4, 0, -3, 2, 1, -3, 0, -3, -3, -3, -2, -1, 0, 3, -3, -1, -1, -3, -4 }, // I
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // J
+ { -1, 0, -3, -1, 1, -3, -2, -1, -3, 0, 5, -2, -1, 0, 0, -1, 1, 2, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 1, -4 }, // K
+ { -1, -4, -1, -4, -3, 0, -4, -3, 2, 0, -2, 4, 2, -3, 0, -3, -2, -2, -2, -1, 0, 1, -2, -1, -1, -3, -4 }, // L
+ { -1, -3, -1, -3, -2, 0, -3, -2, 1, 0, -1, 2, 5, -2, 0, -2, 0, -1, -1, -1, 0, 1, -1, -1, -1, -1, -4 }, // M
+ { -2, 3, -3, 1, 0, -3, 0, 1, -3, 0, 0, -3, -2, 6, 0, -2, 0, 0, 1, 0, 0, -3, -4, -1, -2, 0, -4 }, // N
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // O
+ { -1, -2, -3, -1, -1, -4, -2, -2, -3, 0, -1, -3, -2, -2, 0, 7, -1, -2, -1, -1, 0, -2, -4, -2, -3, -1, -4 }, // P
+ { -1, 0, -3, 0, 2, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -2, 0, 0, 0, -1, 5, 1, 0, -1, 0, -2, -2, -1, -1, 3, -4 }, // Q
+ { -1, -1, -3, -2, 0, -3, -2, 0, -3, 0, 2, -2, -1, 0, 0, -2, 1, 5, -1, -1, 0, -3, -3, -1, -2, 0, -4 }, // R
+ { 1, 0, -1, 0, 0, -2, 0, -1, -2, 0, 0, -2, -1, 1, 0, -1, 0, -1, 4, 1, 0, -2, -3, 0, -2, 0, -4 }, // S
+ { 0, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -2, -1, 0, -1, -1, -1, 0, 0, -1, -1, -1, 1, 5, 0, 0, -2, 0, -2, -1, -4 }, // T
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // U
+ { 0, -3, -1, -3, -2, -1, -3, -3, 3, 0, -2, 1, 1, -3, 0, -2, -2, -3, -2, 0, 0, 4, -3, -1, -1, -2, -4 }, // V
+ { -3, -4, -2, -4, -3, 1, -2, -2, -3, 0, -3, -2, -1, -4, 0, -4, -2, -3, -3, -2, 0, -3, 11, -2, 2, -3, -4 }, // W
+ { 0, -1, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, -1, -1, -1, -1, 0, -2, -1, -1, 0, 0, 0, -1, -2, -1, -1, -1, -4 }, // X
+ { -2, -3, -2, -3, -2, 3, -3, 2, -1, 0, -2, -1, -1, -2, 0, -3, -1, -2, -2, -2, 0, -1, 2, -1, 7, -2, -4 }, // Y
+ { -1, 1, -3, 1, 4, -3, -2, 0, -3, 0, 1, -3, -1, 0, 0, -1, 3, 0, 0, -1, 0, -2, -3, -1, -2, 4, -4 }, // Z
+ { -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, -4, 0, -4, -4, -4, -4, -4, 1 } // *
+};
+
+/**
+ * BLOSUM80 substitution matrix.
+ *
+ * @see ftp://ftp.ncbi.nih.gov/blast/matrices/
+ */
+template
+constexpr T blosum80[27][27] =
+{
+ // A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z *
+ { 7, -3, -1, -3, -2, -4, 0, -3, -3, 0, -1, -3, -2, -3, 0, -1, -2, -3, 2, 0, 0, -1, -5, -1, -4, -2, -8 }, // A
+ { -3, 6, -6, 6, 1, -6, -2, -1, -6, 0, -1, -7, -5, 5, 0, -4, -1, -2, 0, -1, 0, -6, -8, -3, -5, 0, -8 }, // B
+ { -1, -6, 13, -7, -7, -4, -6, -7, -2, 0, -6, -3, -3, -5, 0, -6, -5, -6, -2, -2, 0, -2, -5, -4, -5, -7, -8 }, // C
+ { -3, 6, -7, 10, 2, -6, -3, -2, -7, 0, -2, -7, -6, 2, 0, -3, -1, -3, -1, -2, 0, -6, -8, -3, -6, 1, -8 }, // D
+ { -2, 1, -7, 2, 8, -6, -4, 0, -6, 0, 1, -6, -4, -1, 0, -2, 3, -1, -1, -2, 0, -4, -6, -2, -5, 6, -8 }, // E
+ { -4, -6, -4, -6, -6, 10, -6, -2, -1, 0, -5, 0, 0, -6, 0, -6, -5, -5, -4, -4, 0, -2, 0, -3, 4, -6, -8 }, // F
+ { 0, -2, -6, -3, -4, -6, 9, -4, -7, 0, -3, -7, -5, -1, 0, -5, -4, -4, -1, -3, 0, -6, -6, -3, -6, -4, -8 }, // G
+ { -3, -1, -7, -2, 0, -2, -4, 12, -6, 0, -1, -5, -4, 1, 0, -4, 1, 0, -2, -3, 0, -5, -4, -2, 3, 0, -8 }, // H
+ { -3, -6, -2, -7, -6, -1, -7, -6, 7, 0, -5, 2, 2, -6, 0, -5, -5, -5, -4, -2, 0, 4, -5, -2, -3, -6, -8 }, // I
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // J
+ { -1, -1, -6, -2, 1, -5, -3, -1, -5, 0, 8, -4, -3, 0, 0, -2, 2, 3, -1, -1, 0, -4, -6, -2, -4, 1, -8 }, // K
+ { -3, -7, -3, -7, -6, 0, -7, -5, 2, 0, -4, 6, 3, -6, 0, -5, -4, -4, -4, -3, 0, 1, -4, -2, -2, -5, -8 }, // L
+ { -2, -5, -3, -6, -4, 0, -5, -4, 2, 0, -3, 3, 9, -4, 0, -4, -1, -3, -3, -1, 0, 1, -3, -2, -3, -3, -8 }, // M
+ { -3, 5, -5, 2, -1, -6, -1, 1, -6, 0, 0, -6, -4, 9, 0, -4, 0, -1, 1, 0, 0, -5, -7, -2, -4, -1, -8 }, // N
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // O
+ { -1, -4, -6, -3, -2, -6, -5, -4, -5, 0, -2, -5, -4, -4, 0, 12, -3, -3, -2, -3, 0, -4, -7, -3, -6, -2, -8 }, // P
+ { -2, -1, -5, -1, 3, -5, -4, 1, -5, 0, 2, -4, -1, 0, 0, -3, 9, 1, -1, -1, 0, -4, -4, -2, -3, 5, -8 }, // Q
+ { -3, -2, -6, -3, -1, -5, -4, 0, -5, 0, 3, -4, -3, -1, 0, -3, 1, 9, -2, -2, 0, -4, -5, -2, -4, 0, -8 }, // R
+ { 2, 0, -2, -1, -1, -4, -1, -2, -4, 0, -1, -4, -3, 1, 0, -2, -1, -2, 7, 2, 0, -3, -6, -1, -3, -1, -8 }, // S
+ { 0, -1, -2, -2, -2, -4, -3, -3, -2, 0, -1, -3, -1, 0, 0, -3, -1, -2, 2, 8, 0, 0, -5, -1, -3, -2, -8 }, // T
+ { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, // U
+ { -1, -6, -2, -6, -4, -2, -6, -5, 4, 0, -4, 1, 1, -5, 0, -4, -4, -4, -3, 0, 0, 7, -5, -2, -3, -4, -8 }, // V
+ { -5, -8, -5, -8, -6, 0, -6, -4, -5, 0, -6, -4, -3, -7, 0, -7, -4, -5, -6, -5, 0, -5, 16, -5, 3, -5, -8 }, // W
+ { -1, -3, -4, -3, -2, -3, -3, -2, -2, 0, -2, -2, -2, -2, 0, -3, -2, -2, -1, -1, 0, -2, -5, -2, -3, -1, -8 }, // X
+ { -4, -5, -5, -6, -5, 4, -6, 3, -3, 0, -4, -2, -3, -4, 0, -6, -3, -4, -3, -3, 0, -3, 3, -3, 11, -4, -8 }, // Y
+ { -2, 0, -7, 1, 6, -6, -4, 0, -6, 0, 1, -5, -3, -1, 0, -2, 5, 0, -1, -2, 0, -4, -5, -1, -4, 6, -8 }, // Z
+ { -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, -8, 0, -8, -8, -8, -8, -8, 1 } // *
+};
+
+} // namspace matrix
+} // namespace genetics
+
+#endif // ANTKEEPER_GENETICS_MATRIX_HPP
diff --git a/src/game/genetics/protein.hpp b/src/game/genetics/protein.hpp
index eab430c..4e3ab38 100644
--- a/src/game/genetics/protein.hpp
+++ b/src/game/genetics/protein.hpp
@@ -20,10 +20,31 @@
#ifndef ANTKEEPER_GENETICS_PROTEIN_HPP
#define ANTKEEPER_GENETICS_PROTEIN_HPP
+#include "amino-acid.hpp"
+#include
+
namespace genetics {
namespace protein {
+/**
+ * Scores two proteins using a substitution matrix.
+ *
+ * @param first1,last1 Sequence of IUPAC amino acid codes which constitute the first protein.
+ * @param first2,last2 Sequence of IUPAC amino acid codes which constitute the second protein.
+ * @param matrix Substitution matrix.
+ * @return Score of the two proteins.
+ */
+template
+typename std::remove_all_extents::type score(ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, const Matrix& matrix);
+template
+typename std::remove_all_extents::type score(ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt2 last2, const Matrix& matrix)
+{
+ typename std::remove_all_extents::type result = 0;
+ for (; first1 != last1 && first2 != last2; ++first1, ++first2)
+ result += amino_acid::score(*first1, *first2, matrix);
+ return result;
+}
} // namespace protein
} // namespace genetics