O Transtorno obsessivo compulsivo (TOC) é um dos dez principais transtornos neuropsiquiátricos debilitantes, de acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), afetando cerca de 2,5% da população mundial. Os sintomas obsessivo-compulsivos são causados pela interação de características genéticas distintas e influências ambientais e substratos neurológicos. Estudos de imagem detectaram alterações na integridade da substância branca no circuito córtico-estriatal-talâmico, regiões implicadas no TOC. Estudos recentes demonstram que o TOC estava associado ao gene do fator de transcrição de oligodendrócitos de linhagem 2 (OLIG2), um regulador essencial para a produção de mielina, assim como com genes que codificam neurotrofinas e seus receptores, já que os mesmos têm sido relacionados a alterações na integridade da substância branca. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar se os genes OLIG2, BDNF e NTRK3 estão associados com TOC ou suas características clínicas em uma amostra brasileira. Cinco SNPs (Polimorfismos de Nucleotídeo Único), rs762178, rs1059004 e rs9653711 no gene OLIG2, rs6265 no gene BDNF e rs28521337 no gene NTRK3 foram analisados em uma amostra composta por 205 pacientes com TOC e 203 indivíduos controles saudáveis, através da técnica PCR em tempo real usando ensaios Taqman®. Somente os SNPs investigados nos genes OLIG2 e BDNF mostraram-se estar em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Observamos uma associação significativa entre genótipos de rs762178, contendo pelo menos um alelo A e o TOC na amostra total (P= 0,038 OR =1,61 95%CI 1,05-2,49). Para o polimorfismo rs9653711, a homozigosidade para o alelo G foi significativamente associada ao TOC em homens (P=0,029; OR= 2,18 95%CI 1,12-4,23). Em relação às dimensões de sintomas, o alelo C de rs1059004 mostrou estar estatisticamente associado à obsessão (P=0,031), e em um modelo de dominância, a presença deste alelo C conferiu risco para dimensão obsessão presente (P= 0,029, 95%CI 1,06-12.843). O alelo G de rs9653711 também foi associado à dimensão obsessão em homens com TOC (P= 0,034, OR=3,06, 95%CI 1,07-9,47). Além disso, também foi observado um efeito de dominância do alelo G em rs9653711 na dimensão de obsessão em homens (P= 0.049, OR= 4.63 95%CI 1.10-18-78). Todavia não foi observada associação estatisticamente significativa entre o TOC e o SNP rs6265 do gene BDNF. Portanto, o gene OLIG2 pode ser um potencial biomarcador de susceptibilidade do TOC e de suas características clínicas. No entanto, mais estudos devem replicar os resultados atuais em diferentes amostras populacionais.