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A terceira semana coincide com a quinta semana após o último período menstrual normal (UPNM), e tem-se como principais eventos marcantes o aparecimento da linha primitiva, o desenvolvimento da notocorda, a mudança de disco bilaminar para disco trilaminar, a gastrulação, que é o desenvolvimento dos 3 folhetos germinativos e a neurulação. O aparecimento da linha primitiva é uma condição para a gastrulação. A linha primitiva surge a partir de epiblasto, especficamente das células HNK-1 positiva e localiza-se caudalmente no plano mediano do aspecto dorsal. O crescimento dessa linha se dar pela adição de células, aumentando caudalmente. Na sua extremidade cefálica há um aumento de volume formando o nó primitivo, tem-se também o surgimento do sulco primitivo que é contínuo com o nó primitivo, formando a fosseta primitiva. As células começam a abandonar a superfície profunda da linha e vão formar ma camada de mesoblasto, malha frouxa de tecido embrionário que posteriormente vai se transformar em mesoderma intra-embrionário, responsável pela transformação do disco bilaminar em trilaminar. Depois células do epiblasto deslocam o hipoblasto, formando o endoderma intra-embrionário e as células restantes do epiblasto transforma-se no ectoderma intra-embrionário. Dessa forma, o epiblasto participa da formação dos 3 folhetos embrionários. A linha primitiva até o inicio da 4 semana forma ativamente o mesoderma, mas depois vai desacelerando o processo e essa linha vai diminuindo lentamente até torna-se insignificante na região sacrococcígea. Contudo, em alguns casos pode restar resquícios dessa linha que poderá resultar em tumores sacrococcígeneos, que são tumores grandes contendo pedaços de ossos, cabelos e dente. É essencial a remoção cirúrgica.

O processo notocordal origina-se de algumas células mesenquimais do nó primitivo e da fosseta primitiva que irão formar o cordão mediano, isto é, o processo notocordal. Esse processo cresce cefalicamente até alcançar a